3.3稀土发光材料

稀土元素在发光材料中具有举足轻重的地位。稀土化合物的发光是由于稀土元素的 4f 电子在 f- f组态之内或 f-d 组态之间的跃迁产生的。具有未充满的 4f 壳层的稀土原子或离子，其光谱大约有 30000 条可观察到的谱线，它们可以发射从紫外光、可见光到红外光区的各种波长的电磁辐射。由于稀土离子具有丰富的能级和 4f 电子跃迁特性，使稀土成为一个巨大的发光宝库，为高科技领域提供了性能优越的发光材料。

在军事上，稀土发光材料成功应用于夜视设备，在夜视镜中，稀土荧光粉将光子转化成电子，电子在通过光纤显微道平面的几百万个小孔时被增强，互相从壁上来回反射，释放出更多的电子。在尾端的另一些稀土荧光粉则将电子重新转化成光子，这样就可以用目镜看到图像了。海湾战争中，多国部队就是用这种夜视镜一次次地观测伊军目标的。在安全应急方面，目前较普遍的是采用稀土长余辉发光材料。如救生器材标志、紧急疏散标志、消防安全设施以及军事设施的隐蔽照明。如日本将发光涂料用于某些特殊场合的应急指示照明。在美国“9.11”事件中长余辉发光标志在人员疏散过程中起了重要的作用。在交通运输领域，稀土发光材料用于道路交通标志，如警用防护服、路标、护栏、临时防护带、地铁出口等；在飞机、船舶、火车、汽车上涂以长余辉发光材料标志，目标明显，可以减少意外事故的发生。目前，国内外普遍采用发光纤维制造发光织物，制成夜间值勤人员的衣服。

在建筑装潢方面，稀土发光材料可以装饰、美化环境，节能环保，简单醒目。英国一家公司将发光油漆用于楼道，白天储光，夜间释放光能，长期循环以节省照明用电。稀土发光材料还可用于广告装饰、夜间或黑暗环境需要显示部位的指示，如电影院的座位号，电源开关，安全出口标示等。

除上述领域外，稀土发光材料还被广泛应用于促进植物生长、紫外消毒、医疗保健、夜光显示和模拟自然光全光谱光源等特种光源和器材的生产，应用领域不断得到拓展。

3.4稀土催化材料

轻稀土元素独特的 4f 电子层结构使其在化学反应过程中表现出良好的助催化性能与功效，具有巨大的应用市场和发展潜力。稀土催化材料主要有3类，包括分子筛稀土催化材料、稀土钙钛矿催化材料以及铈基催化材料等，已在机动车尾气净化、石油化工、燃料电池、催化燃烧以及高分子材料无铅助剂等诸多能源环境领域得到研发和应用。

石油炼制与化工是稀土催化剂应用的一个重要领域，也是最早应用混合稀土的领域之一。我国自二十世纪 70 年代中期开始生产和使用稀土分子筛裂化催化剂，二十世纪 80 年代达到高峰。研究表明，稀土催化剂不仅可以改善分子筛的活性、选择性、水热稳定性和抗钒中毒能力，明显提高石油裂化过程汽柴油的收率，还可以提高液化气及烯烃的收率，增强重质油的转化能力。实践证明，在原油精炼中采用混合氯化稀土产品制成稀土分子筛（煤油触煤），可以改进炼油工艺，提高精油产品的性能。稀土含量为 0 . 5％～5 ％的 Y-型稀土分子筛可将精炼油中的汽油率提高 13%～15%，