Skaars aardnanomateriale seldsame aardelemente het 'n unieke elektroniese struktuur van 4F -sublaag, groot atoommagnetiese oomblik, sterk draai -wentelbaankoppeling en ander eienskappe, wat lei tot 'n baie ryk optiese, elektriese, magnetiese en ander eienskappe. Dit is onontbeerlike strategiese materiale vir lande regoor die wêreld om tradisionele nywerhede te transformeer en hoë-tegnologie te ontwikkel, en staan bekend as die 'Treasure House of New Materials'.
Benewens die toepassings daarvan in tradisionele velde soos metallurgiese masjinerie, petrochemikalieë, glaskeramiek en ligte tekstiele,skaars aardeis ook die belangrikste ondersteunende materiale in ontluikende velde soos skoon energie, groot voertuie, nuwe energievoertuie, halfgeleierbeligting en nuwe uitstallings, wat nou verband hou met die menslike lewe.
Na dekades van ontwikkeling het die fokus van seldsame aardverwante navorsing dienooreenkomstig verskuif van die smelt en skeiding van enkele seldsame aardse aardse aard na die hoë-tegnologie-toepassings van seldsame aarde in magnetisme, optika, elektrisiteit, energieberging, katalise, biomedisyne en ander velde. Aan die een kant is daar 'n groter neiging na seldsame aarde -saamgestelde materiale in die materiële stelsel; Aan die ander kant is dit meer gefokus op lae -dimensionele funksionele kristalmateriaal in terme van morfologie. Veral met die ontwikkeling van moderne nanowetenskap, wat die effekte van klein grootte, kwantumeffekte, oppervlakeffekte en koppelvlak-effekte van nanomateriale kombineer met die unieke elektroniese laagstruktuur-eienskappe van seldsame aardelemente, vertoon seldsame aardnanomateriale baie nuwe eienskappe wat verskil van tradisionele materiale, wat die uitstekende prestasie van seldsame aardmateriaal maksimeer.
Daar is tans hoofsaaklik die volgende hoogs belowende seldsame aardnanomateriale, naamlik seldsame aardnano -luminescerende materiale, seldsame aardnano -katalitiese materiale, seldsame aardnetiese magnetiese materiale,Nano ceriumoksiedUltravioletskermmateriaal en ander nano -funksionele materiale.
No.1Rare aard nano Luminescerende materiale
01. seldsame aarde organies-anorganiese hibriede luminescerende nanomateriale
Saamgestelde materiale kombineer verskillende funksionele eenhede op molekulêre vlak om komplementêre en geoptimaliseerde funksies te bereik. Organiese anorganiese bastermateriaal het die funksies van organiese en anorganiese komponente, wat goeie meganiese stabiliteit, buigsaamheid, termiese stabiliteit en uitstekende verwerkbaarheid toon.
Skaars aardeKomplekse het baie voordele, soos suiwerheid van hoë kleur, 'n lang lewensduur van opgewekte toestand, hoë kwantumopbrengste en ryk emissiespektrumlyne. Dit word wyd gebruik in baie velde, soos vertoon, optiese golfleierversterking, vaste-toestand-lasers, biomerker en anti-vervalsing. Die lae fototermiese stabiliteit en die swak verwerkbaarheid van seldsame aardkomplekse belemmer egter die toepassing en bevordering daarvan. Die kombinasie van seldsame aarde -komplekse met anorganiese matrikse met goeie meganiese eienskappe en stabiliteit is 'n effektiewe manier om die luminescerende eienskappe van seldsame aardkomplekse te verbeter.
Sedert die ontwikkeling van seldsame aarde organiese anorganiese bastermateriaal, toon hul ontwikkelingstendense die volgende kenmerke:
① Die bastermateriaal wat volgens chemiese dopingmetode verkry is, het stabiele aktiewe komponente, hoë dopinghoeveelheid en eenvormige verdeling van komponente;
② Transformasie van enkele funksionele materiale na multifunksionele materiale, die ontwikkeling van multifunksionele materiale om hul toepassings meer uitgebreid te maak;
③ Die matriks is uiteenlopend, van hoofsaaklik silika tot verskillende substrate soos titaniumdioksied, organiese polimere, klei en ioniese vloeistowwe.
02. Wit LED seldsame aardluminescerende materiaal
In vergelyking met bestaande beligtingstegnologieë, het halfgeleierbeligtingsprodukte soos liguitstralende diodes (LED's) voordele soos lang lewensduur, lae energieverbruik, hoë lig-doeltreffendheid, kwikvrye, UV-vrye en stabiele werking. Dit word beskou as die 'vierde generasie ligbron' na gloeilampe, fluoresserende lampe en hoë-sterkte gasontladingslampe (HIDS).
Wit LED bestaan uit skyfies, substraat, fosfore en drywers. Rare aard fluoresserende poeier speel 'n belangrike rol in die uitvoering van wit LED. In onlangse jare is 'n groot hoeveelheid navorsingswerk op wit LED -fosfore gedoen en is uitstekende vordering gemaak:
① Die ontwikkeling van 'n nuwe soort fosfor wat deur blou LED (460 m) opgewonde is, het doping en modifiseringsnavorsing oor YAO2CE (YAG: CE) uitgevoer wat in blou LED -skyfies gebruik is om ligdoeltreffendheid en kleurweergawe te verbeter;
② Die ontwikkeling van nuwe fluoresserende poeiers opgewonde deur ultravioletlig (400 m) of ultravioletlig (360 mm) het die samestelling, struktuur en spektrale eienskappe van rooi en groenblou fluoresserende poeiers stelselmatig bestudeer, sowel as die verskillende verhoudings van die drie fluoresserende poeiers om wit LED te verkry met verskillende kleurtemperature;
③ Verdere werk is uitgevoer oor die basiese wetenskaplike kwessies in die voorbereidingsproses van fluoresserende poeier, soos die invloed van die voorbereidingsproses op die vloed, om die kwaliteit en stabiliteit van die fluoresserende poeier te verseker.
Daarbenewens neem wit lig LED hoofsaaklik 'n gemengde verpakkingsproses van fluoresserende poeier en silikoon aan. As gevolg van die swak termiese geleidingsvermoë van fluoresserende poeier, sal die toestel opwarm as gevolg van lang werktyd, wat lei tot veroudering van silikoon en die verkorting van die toestel se lewensduur. Hierdie probleem is veral ernstig in wit ligte LED's met 'n hoë krag. Afstandverpakking is een manier om hierdie probleem op te los deur fluoresserende poeier aan die substraat te heg en dit van die blou LED -ligbron te skei, en sodoende die impak van die hitte wat deur die chip op die ligte werkverrigting van die fluoresserende poeier gegenereer word, te verminder. As seldsame aardfluoresserende keramiek die eienskappe van hoë termiese geleidingsvermoë, hoë korrosie-weerstand, hoë stabiliteit en uitstekende optiese uitsetprestasie het, kan dit beter voldoen aan die toepassingsvereistes van hoë-krag wit LED met 'n hoë energiedigtheid. Mikro -nano -poeiers met 'n hoë sinteringsaktiwiteit en hoë verspreiding het 'n belangrike voorvereiste geword vir die voorbereiding van 'n hoë deursigtigheid van seldsame aardoptiese funksionele keramiek met 'n hoë optiese uitvoerprestasie.
03.Rare Earth Upconversion Luminescerende nanomateriale
Upconversion Luminescentie is 'n spesiale soort luminescentieproses wat gekenmerk word deur die opname van veelvuldige lae-energie fotone deur luminescerende materiale en die opwekking van hoë-energie foton-emissie. In vergelyking met tradisionele organiese kleurstofmolekules of kwantumkolletjies, het seldsame aardopknope luminescerende nanomateriale baie voordele soos groot anti -stokes -verskuiwing, smal emissieband, goeie stabiliteit, lae toksisiteit, diepte van die weefsel en lae spontane fluoressensie -interferensie. Hulle het 'n breë toepassingsvooruitsigte in die biomediese veld.
In onlangse jare het seldsame aarde -opknapping -luminescerende nanomateriale beduidende vordering gemaak met sintese, oppervlakmodifikasie, oppervlakfunksionalisering en biomediese toepassings. Mense verbeter die luminescentieprestasie van materiale deur hul samestelling, fasetoestand, grootte, ens. Op die nanoskaal te optimaliseer, en die kern-/skulpstruktuur te kombineer om die luminescentie -bluchtingsentrum te verminder om die oorgangswaarskynlikheid te verhoog. Deur chemiese modifikasie, vestig u tegnologieë met 'n goeie biokompatibiliteit om toksisiteit te verminder, en ontwikkel beeldmetodes vir luminescerende lewende selle en in vivo; Ontwikkel doeltreffende en veilige biologiese koppelingsmetodes gebaseer op die behoeftes van verskillende toepassings (immuunopsporingselle, in vivo fluorescentie -beelding, fotodinamiese terapie, fototermale terapie, foto -beheerde vrystellingsmedisyne, ens.).
Hierdie studie hou 'n enorme toepassingspotensiaal en ekonomiese voordele in, en het 'n belangrike wetenskaplike belang vir die ontwikkeling van nanomedisyne, die bevordering van menslike gesondheid en sosiale vooruitgang.
No.2 Rare Aarde Nano Magnetiese materiale
Seldsame aarde permanente magneetmateriaal het deur drie ontwikkelingsfases gegaan: SMCO5, SM2CO7 en ND2FE14B. As 'n vinnig gebluste NDFEB -magnetiese poeier vir gebonde permanente magneetmateriaal, wissel die korrelgrootte van 20 nm tot 50 nm, wat dit 'n tipiese nanokristallyne seldsame aarde permanente magneetmateriaal maak.
Skaars aarde -nanomagnetiese materiale het die kenmerke van klein grootte, enkele domeinstruktuur en hoë dwang. Die gebruik van magnetiese opnamemateriaal kan sein-tot-geraas-verhouding en beeldkwaliteit verbeter. Vanweë die klein grootte en hoë betroubaarheid daarvan, is die gebruik daarvan in mikro -motoriese stelsels 'n belangrike rigting vir die ontwikkeling van die nuwe generasie lugvaart, lug- en ruimtevaart en mariene motors. Vir magnetiese geheue, magnetiese vloeistof, reuse-magneto-weerstandsmateriaal, kan die werkverrigting baie verbeter word, waardeur toestelle hoë werkverrigting en miniatuur word.
No.3Skaars aarde nanoKatalitiese materiale
Skaars aardkatalitiese materiale behels byna alle katalitiese reaksies. As gevolg van oppervlakeffekte, volume -effekte en kwantumgrootte -effekte, het seldsame aardnanotegnologie toenemend aandag getrek. In baie chemiese reaksies word seldsame aardkatalisators gebruik. As seldsame aardnanokatalisators gebruik word, sal die katalitiese aktiwiteit en doeltreffendheid baie verbeter word.
Skaars aardnanokatalisators word gewoonlik gebruik in petroleumkatalitiese krake en suiweringsbehandeling van motoruitlaat. Die mees gebruikte seldsame aard nanokatalitiese materiale isCEO2enLA2O3, wat gebruik kan word as katalisators en promotors, sowel as katalisatordraers.
No.4Nano ceriumoksiedUltravioletskermmateriaal
Nano -seriumoksied staan bekend as die derde generasie ultraviolet -isolasiemiddel, met 'n goeie isolasie -effek en hoë transmissie. In skoonheidsmiddels moet nano ceria met 'n lae katalitiese aktiwiteit as 'n UV -isolerende middel gebruik word. Daarom is die mark se aandag en erkenning van nano -ceriumoksied -ultravioletskermmateriaal groot. Die deurlopende verbetering van geïntegreerde stroombaanintegrasie vereis nuwe materiale vir die vervaardigingsproses van geïntegreerde stroombaanskyfies. Nuwe materiale het hoër vereistes vir poleervloeistowwe, en seldsame aardpoleervloeistowwe van halfgeleier moet aan hierdie vereiste voldoen, met 'n vinniger poleersnelheid en minder poleervolume. Nano seldsame aardpoleermateriaal het 'n breë mark.
Die beduidende toename in motorbesit het ernstige lugbesoedeling veroorsaak, en die installering van katalisators vir motoruitlaatsuiwering is die doeltreffendste manier om uitlaatbesoedeling te beheer. Nano Cerium Zirconium Composite Oxides speel 'n belangrike rol in die verbetering van die kwaliteit van stertgasuiwering.
No.5 Ander nano -funksionele materiale
01. seldsame aard nano keramiekmateriaal
Nano -keramiekpoeier kan die sinteringstemperatuur aansienlik verlaag, wat 200 ℃ ~ 300 ℃ laer is as dié van nie -nano -keramiekpoeier met dieselfde samestelling. As u Nano CEO2 by keramiek voeg, kan die sinteringstemperatuur verlaag, die groei van die rooster belemmer en die digtheid van keramiek verbeter. Die byvoeging van seldsame aardelemente soosY2O3, CEO2, or LA2O3 to ZRO2Kan voorkom dat hoë-temperatuurfase-transformasie en verbrokkeling van ZRO2, en die ZRO2-fase-transformasie verharde keramiekstrukturele materiale verkry.
Elektroniese keramiek (elektroniese sensors, PTC -materiale, mikrogolfmateriaal, kondenseerders, termistors, ens.) Berei met behulp van ultrafien of nanoskaal CEO2, Y2O3,ND2O3, SM2O3, ens. het die elektriese, termiese en stabiliteitseienskappe verbeter.
As u seldsame aarde -geaktiveerde fotokatalitiese saamgestelde materiale by die glasformule voeg, kan dit seldsame aard antibakteriese keramiek voorberei.
02.Rare Earth Nano dun filmmateriaal
Met die ontwikkeling van wetenskap en tegnologie word die prestasievereistes vir produkte toenemend streng, wat ultra-fyn, ultra-dun, ultra-hoë digtheid en ultra-vulling van produkte vereis. Tans is daar drie hoofkategorieë van seldsame aardnano -films wat ontwikkel is: seldsame aardkompleks nano -films, seldsame aardoksied -nano -films en seldsame aardnano -legeringsfilms. Skaars aardnano -films speel ook belangrike rolle in die inligtingsbedryf, katalise, energie, vervoer en lewensgeneeskunde.
Konklusie
China is 'n belangrike land in seldsame aardbronne. Die ontwikkeling en toepassing van seldsame aardnanomateriale is 'n nuwe manier om skaars aardbronne effektief te benut. Ten einde die toepassingsomvang van seldsame aarde uit te brei en die ontwikkeling van nuwe funksionele materiale te bevorder, moet 'n nuwe teoretiese stelsel in die materiale teorie vasgestel word om aan die navorsingsbehoeftes op die nanoskaal te voldoen, om seldsame aarde -nanomateriale beter te maak en die opkoms van nuwe eienskappe en funksies moontlik te maak.
Postyd: Mei-29-2023