Редки земни наноматериали Редните земни елементи имат уникална електронна структура на 4F под слой, голям атомен магнитен момент, силна въртяща се орбитална връзка и други характеристики, което води до много богати оптични, електрически, магнитни и други свойства. Те са незаменими стратегически материали за страни по света да трансформират традиционните индустрии и да развиват високотехнологични и са известни като „Дом на съкровищата на новите материали“.
В допълнение към своите приложения в традиционни области като металургични машини, нефтохимикали, стъклена керамика и лек текстил,Редки земисъщо са ключови поддържащи материали в нововъзникващи полета като чиста енергия, големи превозни средства, нови енергийни превозни средства, полупроводниково осветление и нови дисплеи, тясно свързани с човешкия живот.
След десетилетия на развитие, фокусът на изследванията, свързани с редките земни, съответно се измести от топенето и разделянето на единични редки земи към високотехнологичните приложения на редки земи в магнетизма, оптиката, електричеството, съхранението на енергия, катализата, биомедицината и други полета. От една страна, в материалната система има по -голяма тенденция към рядкоземен съставен материали; От друга страна, той е по -фокусиран върху нискомерните функционални кристални материали по отношение на морфологията. Особено с развитието на съвременната нанонаука, комбинирайки ефектите на малкия размер, квантовите ефекти, повърхностните ефекти и интерфейсните ефекти на наноматериали с уникалните характеристики на структурата на електронните слоеве на редките земни елементи, редките наноматериали на Земята проявяват много нови свойства, различни от традиционните материали, като увеличат максимално отличните характеристики на рядкоземните материали и допълнително разширяват своите приложения в полетата на традиционните материали и новите високопроизводители.
Понастоящем има главно следните изключително обещаващи редки земни наноматериали, а именно редки земни нано луминисцентни материали, редки нано нано нано, нано нано -магнитни материали, магнитни материали, магнитни материали, магнитни материали, магнитни материалинано церий оксидУлтравиолетови екраниращи материали и други нано функционални материали.
№1Редки земни нано луминисцентни материали
01. Редки земни органично-неорганични хибридни луминисцентни наноматериали
Композитните материали комбинират различни функционални единици на молекулно ниво, за да се постигнат допълнителни и оптимизирани функции. Органичният неорганичен хибриден материал има функциите на органични и неорганични компоненти, показващи добра механична стабилност, гъвкавост, термична стабилност и отлична обработка.
Рядка земяКомплексите имат много предимства, като висока цветна чистота, дълъг живот на възбудено състояние, висок квантов добив и богати линии на спектъра на емисиите. Те се използват широко в много полета, като дисплей, оптично усилване на вълновода, лазери от твърдо състояние, биомаркер и анти-регулиране. Въпреки това, ниската фототермална стабилност и лошата обработка на редки земни комплекси сериозно възпрепятстват приложението и промоцията им. Комбинирането на редки земни комплекси с неорганични матрици с добри механични свойства и стабилност е ефективен начин за подобряване на луминисцентните свойства на редките земни комплекси.
Тъй като развитието на рядкоземен органичен неорганичен хибриден материал, техните тенденции в развитието показват следните характеристики:
① Хибридният материал, получен по метода на химически допинг, има стабилни активни компоненти, високо количество допинг и равномерно разпределение на компонентите;
② Преобразуване от единични функционални материали в многофункционални материали, разработване на многофункционални материали, за да направи техните приложения по -обширни;
③ Матрицата е разнообразна, от предимно силициев диоксид до различни субстрати като титанов диоксид, органични полимери, глини и йонни течности.
02. Бял светодиоден луминесцент
В сравнение със съществуващите технологии за осветление, полупроводниковите осветителни продукти като диоди, излъчващи светлини (светодиоди), имат предимства като дълъг експлоатационен живот, ниска консумация на енергия, висока светеща ефективност, без живак, без UV и стабилна работа. Те се считат за „източник на светлина от четвърто поколение“ след лампи с нажежаема жичка, флуоресцентни лампи и газови лампи с висока якост (HID).
Белият светодиод е съставен от чипс, субстрати, фосфори и драйвери. Флуоресцентният прах на рядкотоземния прах играе решаваща роля за изпълнението на бялото LED. През последните години се извършва голямо количество изследователска работа по бели водещи фосфори и е постигнат отличен напредък:
① Разработването на нов тип фосфор, възбуден от Blue LED (460M), извърши допинг и модификационни изследвания на YAO2CE (YAG: CE), използвани в сини LED чипове за подобряване на светлинната ефективност и цветовото изобразяване;
② Развитието на нови флуоресцентни прахове, възбудени от ултравиолетова светлина (400м) или ултравиолетова светлина (360 мм), систематично е изследвала състава, структурата и спектралните характеристики на червено -зелените сини флуоресцентни прахове, както и различните съотношения на трите флуоресцентни прахове за получаване на бял светодиод с различни цветни температури;
③ Допълнителна работа е извършена по основните научни проблеми в процеса на приготвяне на флуоресцентна прах, като например влиянието на процеса на приготвяне върху потока, за да се гарантира качеството и стабилността на флуоресцентния прах.
В допълнение, бялата светлина LED приема главно смесен процес на опаковане на флуоресцентен прах и силикон. Поради лошата топлопроводимост на флуоресцентния прах, устройството ще се загрее поради продължителното работно време, което води до силиконово стареене и скъсяване на експлоатационния живот на устройството. Този проблем е особено сериозен при светодиоди с бели светлини с висока мощност. Отдалечената опаковка е един от начините за решаване на този проблем чрез прикрепване на флуоресцентен прах към субстрата и отделяне от източника на синя LED светлина, като по този начин се намалява въздействието на топлината, генерирана от чипа върху луминесцентната характеристика на флуоресцентния прах. Ако флуоресцентната керамика на рядката земя има характеристиките на високата термична проводимост, високата устойчивост на корозия, високата стабилност и отличните оптични изходни характеристики, те могат по-добре да отговорят на изискванията на приложението на бял светодиод с висока мощност с висока енергийна плътност. Микро -нано прахове с висока синтероване и висока дисперсия се превърнаха в важна предпоставка за приготвянето на висока прозрачност на оптичната функционална керамика с висока прозрачност с висока оптична изходна производителност.
03.RARE EARTHER UPNEVERSION LUMINESCEND NANOMATERIAS
UpConversion Luminessions е специален тип процес на луминесценция, характеризиращ се с абсорбцията на множество нискоенергийни фотони от луминисцентни материали и генериране на високоенергийни емисии на фотони. В сравнение с традиционните молекули за органично багрило или квантовите точки, луминисцентните наноматериали на редките земи имат много предимства, като голямо изместване на анти -стокове, тесна емисионна лента, добра стабилност, ниска токсичност, висока дълбочина на проникване на тъканите и ниска спонтанна флуоресцентна намеса. Те имат широки перспективи за приложение в биомедицинската област.
През последните години редките луминесцентни наноматериали в крак на Земята постигнаха значителен напредък в синтеза, повърхностната модификация, повърхностната функционализация и биомедицинските приложения. Хората подобряват луминесценцията на материалите, като оптимизират техния състав, фазово състояние, размер и т.н. на наноразмер и комбинират структурата на сърцевината/черупката, за да намалят центъра за гасене на луминесценцията, за да се увеличи вероятността за преход. Чрез химическа модификация установявайте технологии с добра биосъвместимост за намаляване на токсичността и разработване на методи за изобразяване на надвиснали луминесцентни живи клетки и in vivo; Разработете ефективни и безопасни методи за биологично свързване, базирани на нуждите на различни приложения (имунно откриване на клетки, in vivo флуоресцентно изображение, фотодинамична терапия, фототермална терапия, лекарства за освобождаване на снимки и др.).
Това проучване има огромен потенциал за приложение и икономически ползи и има важно научно значение за развитието на наномедицината, насърчаването на човешкото здраве и социалния прогрес.
№2 Рядки земни нано магнитни материали
Постоянните магнитни материали на рядката земя са преминали през три етапа на развитие: SMCO5, SM2CO7 и ND2FE14B. Като бърз потушен магнитен прах на NDFEB за свързани с постоянни магнитни материали, размерът на зърното варира от 20 nm до 50 nm, което го прави типичен нанокристален рядкоземен материал за постоянен магнит.
Редките земни наномагнитни материали имат характеристиките на малки размери, структура на единична домейна и висока принудителност. Използването на магнитни записващи материали може да подобри съотношението сигнал / шум и качество на изображението. Поради малкия си размер и високата надеждност, използването му в микромоторните системи е важна посока за развитието на новото поколение авиационни, аерокосмически и морски двигатели. За магнитната памет, магнитната течност, гигантските магнитни устойчиви материали, производителността може да бъде значително подобрена, като устройствата стават високоефективни и миниатюризирани.
№3Рядкоземен нанокаталитични материали
Редките земни каталитични материали включват почти всички каталитични реакции. Поради повърхностните ефекти, обемните ефекти и ефектите на квантовите размери, нанотехнологиите на редките земни земни все повече привличат вниманието. В много химични реакции се използват редки земни катализатори. Ако се използват редки земни нанокатализатори, каталитичната активност и ефективността ще бъдат значително подобрени.
Рядките земни нанокатализатори обикновено се използват при нефтено -каталитично напукване и пречистване на автомобилните изгорели газове. Най -често използваните редки нанокаталитични материали саCEO2иLa2O3, които могат да се използват като катализатори и промотори, както и носещи катализатори.
№4Нано церий оксидУлтравиолетов екраниращ материал
Nano Cerium оксид е известен като ултравиолетово изолационно средство от трето поколение, с добър ефект на изолиране и високо предаване. В козметиката ниската каталитична активност нано цереята трябва да се използва като UV изолиращо средство. Следователно, пазарното внимание и разпознаването на ултравиолетовите материали за екраниране на Nano cerium Oxide са високи. Непрекъснатото подобряване на интегрираната интеграция на схемата изисква нови материали за процесите на производство на интегрирани вериги. Новите материали имат по -високи изисквания за полиране на течности, а полупроводниковите рядкоземни течности за полиране, за да отговарят на това изискване, с по -бърза скорост на полиране и по -малък обем на полиране. Нано рядкотоземните материали за полиране имат широк пазар.
Значителното увеличаване на собствеността на автомобили предизвика сериозно замърсяване на въздуха, а инсталирането на катализатори за пречистване на изпускателни автомобили е най -ефективният начин за контрол на замърсяването на отработените газове. Композитните оксиди на Nano Cerium Zirconium играят важна роля за подобряване на качеството на пречистване на опашния газ.
No.5 Други нано функционални материали
01. Керамични материали на рядкоземните нано
Нано керамичният прах може значително да намали температурата на синтероване, която е 200 ℃ ~ 300 ℃ по -ниска от тази на не нано керамичния прах със същия състав. Добавянето на Nano CEO2 към керамиката може да намали температурата на синтероване, да инхибира растежа на решетката и да подобри плътността на керамиката. Добавяне на редки земни елементи катоY2O3, CEO2, or La2O3 to Zro2може да предотврати трансформацията на фазовата фаза и премахването на ZRO2 и да получи ZRO2 фазова трансформация, засилена керамична структурни материали.
Електронна керамика (електронни сензори, PTC материали, микровълнови материали, кондензатори, термистори и дрND2O3, SM2O3и т.н. са подобрили електрическите, топлинните и стабилността.
Добавянето на фотокаталитични композитни материали, активирани с рядка земя, към формулата на глазурата, може да подготви антибактериалната керамика на редки земни.
02.RARE Земни нано тънки филмови материали
С развитието на науката и технологиите изискванията за производителност на продуктите стават все по-строги, изискващи ултра фини, ултра тъка, ултра висока плътност и ултра пълнене на продукти. Понастоящем се развиват три основни категории редки нано филми за Земни нано: Редки земни сложни филми на нано, нано филми с редки земен оксид и филми за рядкоземни нано сплави. Редките земни нано филми също играят важни роли в информационната индустрия, катализа, енергия, транспорт и житейска медицина.
Заключение
Китай е основна държава в редки земни ресурси. Разработването и прилагането на редки земни наноматериали е нов начин за ефективно използване на редки земни ресурси. За да се разшири обхвата на приложението на рядката земя и да се насърчи разработването на нови функционални материали, в теорията на материалите трябва да се установи нова теоретична система, за да отговори на нуждите от изследвания на наноразмер, да се направи наноматериалите на редките земни земи да имат по -добри резултати и да направят появата на нови имоти и функции възможни.
Време за публикация: май-29-2023