Nanomateriály vzácných zemí mají prvky vzácných zemských prvků jedinečnou elektronickou strukturu 4F pod vrstva, velký atomový magnetický okamžik, silnou spřádací orbity a další vlastnosti, což vede k velmi bohatým optickým, elektrickým, magnetickým a jiným vlastnostem. Jsou to nepostradatelnými strategickými materiály pro země po celém světě, které transformují tradiční průmyslová odvětví a vyvíjejí high-tech a jsou známé jako „Treasure House of New Materials“.
Kromě svých aplikací v tradičních oblastech, jako jsou metalurgické stroje, petrochemikálie, skleněná keramika a lehké textilie,,vzácné zeminyjsou také klíčové podpůrné materiály v rozvíjejících se polích, jako je čistá energie, velká vozidla, nová energetická vozidla, osvětlení polovodičů a nové displeje, úzce související s lidským životem.
Po desetiletích vývoje se zaměření výzkumu související s vzácnými zeměmi odpovídajícím způsobem posunulo z tavení a oddělení jediných vysoce čistých vzácných zemí na high-tech aplikace vzácných zemí v magnetismu, optice, elektřině, skladování energie, katalýzy, biomedicíně a dalších polích. Na jedné straně je v materiálovém systému větší trend směrem k kompozitním materiálu vzácných zemin; Na druhé straně se více zaměřuje na nízkorozměrné funkční krystalové materiály z hlediska morfologie. Zejména s vývojem moderní nanovědy, kombinace efektů malé velikosti, kvantové účinky, povrchové účinky a účinky rozhraní nanomateriálů s jedinečnými elektronickými vrstvami struktury prvků vzácných zemských prvků, nanomateriály vzácných zemí vykazují mnoho nových vlastností odlišných od tradičních materiálů, což maximalizuje vynikající výkon vzácných materiálů a dále rozšiřuje jeho použití tradičních materiálů a nových vysokých materiálů a nových vysokých materiálů.
V současné době existují hlavně následující vysoce slibné nanomateriály vzácných zemin, jmenovitě nano luminiscenční materiály vzácné zeminy, nano katalytické materiály vzácných zemí, nano magnetické materiály vzácné zeminy,Oxid nanoUltrafialové stínící materiály a další nano funkční materiály.
Č. 1Nano luminiscenční materiály vzácné zeminy
01. Organicky inorganická hybridní luminiscenční nanomateriály vzácných emise
Kompozitní materiály kombinují různé funkční jednotky na molekulární úrovni, aby se dosáhlo komplementárních a optimalizovaných funkcí. Organický anorganický hybridní materiál má funkce organických a anorganických složek, které vykazují dobrou mechanickou stabilitu, flexibilitu, tepelnou stabilitu a vynikající zpracovatelnost.
Vzácná ZeměKomplexy mají mnoho výhod, jako je vysoká čistota barev, dlouhá životnost vzrušeného stavu, vysoký kvantový výnos a bohaté linie emisního spektra. Oni se široce používají v mnoha oborech, jako je displej, optická amplifikace vlnovodu, pevné lasery, biomarker a anti-soustředění. Nízká fototermální stabilita a špatná zpracovatelnost komplexů vzácných zemin však vážně brání jejich použití a propagaci. Kombinace komplexů vzácných zemin s anorganickými matricemi s dobrými mechanickými vlastnostmi a stabilitou je účinným způsobem, jak zlepšit luminiscenční vlastnosti komplexů vzácných zemin.
Od vývoje organického anorganického hybridního materiálu vzácných zemin jejich vývojové trendy ukazují následující vlastnosti:
① Hybridní materiál získaný metodou chemického dopingu má stabilní aktivní komponenty, vysoké množství dopingu a jednotné rozdělení složek;
② Transformace z jednotlivých funkčních materiálů na multifunkční materiály a vývoj multifunkčních materiálů, aby jejich aplikace byly rozsáhlejší;
③ Matrix je rozmanitá, od primárně křemičitého po různé substráty, jako je oxid titaničitý, organické polymery, jíly a iontové kapaliny.
02. bílá LED LED LED LED LED LEMINCENCENT MATERIÁL
Ve srovnání se stávajícími technologiemi osvětlení mají polovodičové osvětlovací výrobky, jako jsou diody emitující světlo (LED), jako je dlouhá životnost, nízká spotřeba energie, vysoká světelná účinnost, bez rtuti, UV a stabilní provoz. Jsou považovány za „zdroj světla čtvrté generace“ po žárovkách, zářivkových lampách a vysoce pevných plynových vypouštěcích lampách (HID).
Bílá LED se skládá z čipů, substrátů, fosforů a řidičů. Fluorescenční prášek z vzácné zeminy hraje klíčovou roli při výkonu bílé LED. V posledních letech došlo k velkému množství výzkumných prací na bílých fosforech LED a došlo k vynikajícímu pokroku:
① Vývoj nového typu fosforu vzrušeného Blue LED (460 m) provedl dopingový a modifikační výzkum na YaO2ce (YAG: CE) používaný v modrých LED čipech ke zlepšení účinnosti světla a vykreslování barev;
② Vývoj nových fluorescenčních prášků vzrušených ultrafialovým světlem (400 m) nebo ultrafialovým světlem (360 mm) systematicky studoval složení, strukturu a spektrální vlastnosti červených a zelených modrých fluorescenčních prášků a také různé poměry tří fluorescentních síly, aby se získaly různé teploty s různými barevnými teplotami;
③ Další práce byla prováděna na základních vědeckých problémech v procesu přípravy fluorescenčního prášku, jako je vliv procesu přípravy na tok, aby se zajistila kvalita a stabilitu zářivkového prášku.
Kromě toho LED bílé světlo LED přijímá hlavně smíšený obal fluorescenční prášek a silikonu. Vzhledem ke špatné tepelné vodivosti zářivkového prášku se zařízení zahřeje v důsledku prodloužené pracovní doby, což povede ke stárnutí silikonu a zkrácení životnosti zařízení. Tento problém je obzvláště vážný u vysoce výkonných LED bílého světla. Vzdálené balení je jedním ze způsobů, jak tento problém vyřešit připevněním zářivkového prášku k substrátu a jeho oddělením od modrého zdroje LED světla, čímž se snižuje dopad tepla generovaného čipem na luminiscenční výkon zářivky. Pokud má fluorescenční keramika vzácné zeminy vlastnosti vysoké tepelné vodivosti, vysoké odolnosti proti korozi, vysokou stabilitu a vynikajícího optického výkonu, mohou lépe splnit požadavky na aplikaci vysoce výkonné bílé LED s vysokou hustotou energie. Mikro Nano prášky s vysokou slinovací aktivitou a vysokou disperzí se staly důležitým předpokladem pro přípravu optické funkční keramiky s vysokou transparentností s vysokou transparentností s vysokým výkonem s vysokým optickým výkonem.
03.Rare Earth Upconversion Luminiscenční nanomateriály
Luminiscence Upconversion je zvláštní typ luminiscenčního procesu charakterizovaného absorpcí vícenásobných nízkoenergetických fotonů luminiscenčními materiály a generováním vysoce energetické fotonové emise. Ve srovnání s tradičními molekulami organických barviv nebo kvantových teček mají luminiscenční nanomateriály vzácných zemí mnoho výhod, jako je velký posun antimokes, úzký emisní pás, dobrá stabilita, nízká toxicita, vysoká hloubka penetrace tkáně a hloubka spontánní spontánní fluorescence. V biomedicínském poli mají široké vyhlídky na aplikace.
V posledních letech dosáhly luminiscenční nanomateriály vzácných zemin významný pokrok v syntéze, modifikaci povrchu, povrchové funkcionalizaci a biomedicínských aplikacích. Lidé zlepšují luminiscenční výkon materiálů optimalizací jejich složení, fázového stavu, velikosti atd. V nanočástice a kombinováním struktury jádra/skořepiny, aby se snížilo centrum zhášení luminiscence, aby se zvýšila pravděpodobnost přechodu. Chemickou modifikací vytvořte technologie s dobrou biokompatibilitou ke snížení toxicity a vyvinují zobrazovací metody pro překonverzní luminiscenční živé živé buňky a in vivo; Vyvinout účinné a bezpečné metody biologické vazby založené na potřebách různých aplikací (buňky detekce imunitního detekce, in vivo fluorescenční zobrazení, fotodynamická terapie, fototermální terapie, léky na uvolňování kontrolované fotografie atd.).
Tato studie má obrovský potenciál aplikací a ekonomické přínosy a má důležitý vědecký význam pro rozvoj nanomedicíny, podporu lidského zdraví a sociální pokrok.
Č. 2 nano magnetické materiály vzácné zeminy
Materiály trvalého magnetu vzácných zemin prošly třemi vývojovými fázemi: SMCO5, SM2CO7 a ND2FE14B. Jako rychlý uhasatý magnetický prášek NDFEB pro vázané permanentní magnetické materiály se velikost zrn pohybuje od 20nm do 50nm, což z něj činí typický nanokrystalický trvalý magnetický materiál.
Nanomagnetické materiály vzácných zemin mají vlastnosti malé velikosti, struktury jedné domény a vysokou donucování. Použití materiálů magnetického záznamu může zlepšit poměr signál-šum a kvalitu obrazu. Díky své malé velikosti a vysoké spolehlivosti je jeho použití v mikro motorových systémech důležitým směrem pro rozvoj nové generace letectví, letectví a mořských motorů. Pro magnetickou paměť, magnetickou tekutinu, obří magneto rezistenční materiály lze výkon výrazně vylepšit, takže zařízení se stane vysoce výkonným a miniaturizovaným.
Č. 3Nano vzácné zeminykatalytické materiály
Katalytické materiály vzácné zeminy zahrnují téměř všechny katalytické reakce. Vzhledem k povrchovým účinkům, objemovým účinkům a kvantovým velikosti nanotechnologické nanotechnologie vzácných zemin stále více přitahovala pozornost. V mnoha chemických reakcích se používají katalyzátory vzácných zemin. Pokud budou použity nanokatalyzátory vzácných zemin, bude se katalytická aktivita a účinnost výrazně zlepšena.
Nanokatalyzátory vzácných zemin se obecně používají v ropném katalytickém praskání a čištění léčby automobilového výfukového plynu. Nejčastěji používané nanokatalytické materiály vzácných zemin jsouCEO2aLA2O3, které lze použít jako katalyzátory a promotory, jakož i nosiče katalyzátorů.
Č. 4Oxid nanoUltrafialový stínící materiál
Oxid nanoriku je známý jako ultrafialový izolační činidlo třetí generace, s dobrým izolačním účinkem a vysokou propustností. V kosmetice musí být nano ceria s nízkou katalytickou aktivitou použito jako UV izolační činidlo. Pozornost na trhu a rozpoznávání ultrafialových stíněných materiálů na nanoridu oxidu nana je proto vysoká. Neustálé zlepšování integrované integrace obvodů vyžaduje nové materiály pro procesy výroby čipů integrovaných obvodů. Nové materiály mají vyšší požadavky na leštící tekutiny a polovodičové leštící tekutiny vzácné země musí splnit tento požadavek s rychlejším leštění a menším objemem leštění. Nano vzácné leštící materiály mají široký trh.
Významné zvýšení vlastnictví automobilu způsobilo vážné znečištění ovzduší a instalace katalyzátorů čištění výfukových plynů automobilu je nejúčinnějším způsobem, jak kontrolovat znečištění výfukových plynů. Oxidy kompozitních oxidů nanorického zirkonia hrají důležitou roli při zlepšování kvality čištění plynu ocasu.
Č. 5 Ostatní nano funkční materiály
01. Nanoramické materiály vzácných zemin
Nano keramický prášek může významně snížit teplotu slinování, která je o 200 ~ 300 ℃ nižší než u ne nanoramického prášku se stejným složením. Přidání nano generálního ředitele2 do keramiky může snížit teplotu slinování, inhibovat růst mřížky a zlepšit hustotu keramiky. Přidání prvků vzácných zemin, jako napříkladY2O3, CEO2, or LA2O3 to Zro2může zabránit transformaci fáze vysoké teploty amalblování ZRO2 a získat zro2 fázovou transformaci ztuhnutých keramických strukturálních materiálů.
Elektronická keramika (elektronická senzory, PTC materiály, mikrovlnné materiály, kondenzátory, termistory atd.) Připravené pomocí ultrafinového nebo nanočásticového generálního ředitele2, Y2O3,ND2O3, SM2O3a atd. mají zlepšené vlastnosti elektrické, tepelné a stability.
Přidání fotokatalytické kompozitní materiály aktivované vzácné zemině do vzorce glazury může připravit antibakteriální keramiku vzácných zemin.
02.Rare Earth Nano Thin Film Materials
S vývojem vědy a technologie se požadavky na výkonnost pro produkty stávají stále přísnějšími a vyžadují ultra jemné, ultratenké, ultra vysoké hustoty a ultrafillení produktů. V současné době se vyvinuly tři hlavní kategorie nano filmů vzácných zemin: nano filmy vzácné Země, filmy nano oxidu vzácných zemí a filmy z nano z vzácných zemin. Filmy vzácných zemin také hrají důležitou roli v informačním průmyslu, katalýze, energii, přepravě a životním medicíně.
Závěr
Čína je hlavní zemí ve zdrojích vzácných zemin. Vývoj a aplikace nanomateriálů vzácných zemin je nový způsob, jak efektivně využívat zdroje vzácných zemin. Aby se rozšířil rozsah aplikací vzácných zemin a podpořil vývoj nových funkčních materiálů, měl by být v teorii materiálů vytvořen nový teoretický systém, aby vyhovoval výzkumným potřebám v nanoměřítku, umožnil nanomateriály vzácných zemin lepší výkon a umožnily vznik nových vlastností a funkcí.
Čas příspěvku: 29.-20.-2023