氧化铽可用作磁性材料和荧光粉的添加剂，还可用于制备各种复合材料。应用举例如下：

一种氧化铽组装碳纳米管复合材料的制备方法，包括如下步骤：

1）氧化铽溶于浓硝酸中，制备硝酸铽晶体，室温下，硝酸铽晶体与浓硝酸混合，加入碳纳米管，超声分散，在120～140℃的油浴中回流3～8小时，当被回流的混合物温度降到室温时，用浓度为15～70mol/l的碱溶液进行滴定，至溶液的pH值为8～10，滤膜过滤，滤出物用去离子水多次洗涤后，进一步在 60～100℃下干燥5～12小时，获得氢氧化铽组装的碳纳米管；

2）将步骤1）获得的氢氧化铽组装的碳纳米管在惰性气氛中，从室温升至250℃，在250℃保持1～2小时后，再升温至400～700℃，保持0.5～3 小时，在惰性气氛下冷却至室温，即为三氧化二铽组装的碳纳米管复合材料。

其中所述的硝酸铽晶体与浓硝酸在400～800转/分钟的转速下搅拌混合；所述的碱溶液包括氨水、氢氧化钠、氢氧化钾等可溶性碱中的一种或其混合物；所述的碱溶液优选氨水；所述的碳纳米管的平均管径为20～40nm的多壁碳纳米管；所述的硝酸铽晶体的摩尔数与浓硝酸的体积比为：1～3mol/L；所述的硝酸铽晶体与碳纳米管的质量比为：2～4∶1；所用的滤膜滤孔直径范围是0.4～1.2μm；所述的惰性气氛为氮气，氩气或氖气中的一种或几种，惰性气体的流量为 0.5～5升/分钟，升温速度为3～10℃/分钟