Nanoddefnyddiau daear prin Mae gan elfennau daear prin strwythur electronig is -haen 4F unigryw, eiliad magnetig atomig fawr, cyplu orbit troelli cryf a nodweddion eraill, gan arwain at briodweddau optegol, trydanol, magnetig ac eraill cyfoethog iawn. Maent yn ddeunyddiau strategol anhepgor ar gyfer gwledydd ledled y byd i drawsnewid diwydiannau traddodiadol a datblygu uwch-dechnoleg, ac fe'u gelwir yn "drysorfa deunyddiau newydd".
Yn ychwanegol at ei gymwysiadau mewn meysydd traddodiadol fel peiriannau metelegol, petrocemegion, cerameg wydr, a thecstilau ysgafn,Daearoedd prinhefyd yn ddeunyddiau ategol allweddol mewn meysydd sy'n dod i'r amlwg fel ynni glân, cerbydau mawr, cerbydau ynni newydd, goleuadau lled -ddargludyddion, ac arddangosfeydd newydd, sydd â chysylltiad agos â bywyd dynol.
Ar ôl degawdau o ddatblygiad, mae ffocws ymchwil prin sy'n gysylltiedig â'r Ddaear wedi symud yn gyfatebol o fwyndoddi a gwahanu daearoedd prin purdeb uchel sengl i gymwysiadau uwch-dechnoleg daearoedd prin mewn magnetedd, opteg, trydan, storio ynni, catalysis, catalysis, biofeddygen a meysydd eraill. Ar y naill law, mae mwy o duedd tuag at ddeunyddiau cyfansawdd daear prin yn y system ddeunydd; Ar y llaw arall, mae'n canolbwyntio mwy ar ddeunyddiau grisial swyddogaethol dimensiwn isel o ran morffoleg. Especially with the development of modern nanoscience, combining the small size effects, quantum effects, surface effects, and interface effects of nanomaterials with the unique electronic layer structure characteristics of rare earth elements, rare earth nanomaterials exhibit many novel properties different from traditional materials, maximizing the excellent performance of rare earth materials, And further expand its application in the fields of traditional materials and new high-tech manufacturing.
Ar hyn o bryd, yn bennaf mae nanoddefnyddiau prin prin iawn canlynol, sef deunyddiau goleuol nano daear prin, deunyddiau catalytig nano daear prin, deunyddiau magnetig nano daear prin,nano cerium ocsidDeunyddiau cysgodi uwchfioled, a deunyddiau swyddogaethol nano eraill.
Rhif 1Deunyddiau luminescent nano prin
01. Nanomaterials luminescent hybrid organig-anorganig prin
Mae deunyddiau cyfansawdd yn cyfuno gwahanol unedau swyddogaethol ar y lefel foleciwlaidd i gyflawni swyddogaethau cyflenwol ac optimized. Mae gan ddeunydd hybrid anorganig organig swyddogaethau cydrannau organig ac anorganig, gan ddangos sefydlogrwydd mecanyddol da, hyblygrwydd, sefydlogrwydd thermol a phrosesadwyedd rhagorol.
Daear brinMae gan gyfadeiladau lawer o fanteision, megis purdeb lliw uchel, oes hir cyflwr llawn cyffro, cynnyrch cwantwm uchel, a llinellau sbectrwm allyriadau cyfoethog. Fe'u defnyddir yn helaeth mewn llawer o feysydd, megis arddangos, ymhelaethiad tonnau optegol, laserau cyflwr solid, biomarcwr, a gwrth-hyfforddi. Fodd bynnag, mae sefydlogrwydd ffotothermol isel a phrosesadwyedd gwael cyfadeiladau daear prin yn rhwystro eu cymhwysiad a'u dyrchafiad o ddifrif. Mae cyfuno cyfadeiladau daear prin â matricsau anorganig â phriodweddau mecanyddol da a sefydlogrwydd yn ffordd effeithiol o wella priodweddau goleuol cyfadeiladau daear prin.
Ers datblygu deunydd hybrid anorganig organig y Ddaear brin, mae eu tueddiadau datblygu yn dangos y nodweddion canlynol:
① Mae gan y deunydd hybrid a gafwyd trwy ddull dopio cemegol gydrannau gweithredol sefydlog, swm dopio uchel a dosbarthiad unffurf cydrannau;
② Trawsnewid o ddeunyddiau swyddogaethol sengl i ddeunyddiau amlswyddogaethol, gan ddatblygu deunyddiau amlswyddogaethol i wneud eu cymwysiadau yn fwy helaeth;
③ Mae'r matrics yn amrywiol, o silica yn bennaf i swbstradau amrywiol fel titaniwm deuocsid, polymerau organig, clai, a hylifau ïonig.
02. Deunydd luminescent daear prin dan arweiniad gwyn
O'u cymharu â thechnolegau goleuo presennol, mae gan gynhyrchion goleuadau lled-ddargludyddion fel deuodau allyrru golau (LEDs) fanteision fel oes gwasanaeth hir, defnydd ynni isel, effeithlonrwydd goleuol uchel, heb mercwri, heb UV, heb UV, a gweithrediad sefydlog. Fe'u hystyrir yn "ffynhonnell golau'r bedwaredd genhedlaeth" ar ôl lampau gwynias, lampau fflwroleuol, a lampau gollwng nwy cryfder uchel (HIDS).
Mae LED gwyn yn cynnwys sglodion, swbstradau, ffosfforau a gyrwyr. Mae powdr fflwroleuol prin y ddaear yn chwarae rhan hanfodol ym mherfformiad LED gwyn. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae llawer iawn o waith ymchwil wedi'i wneud ar ffosfforau LED gwyn a gwnaed cynnydd rhagorol:
① Mae datblygu math newydd o ffosffor wedi'i gyffroi gan LED glas (460m) wedi cynnal ymchwil dopio ac addasu ar YAO2CE (YAG: CE) a ddefnyddir mewn sglodion LED glas i wella effeithlonrwydd ysgafn a rendro lliw;
② Mae datblygu powdrau fflwroleuol newydd wedi'u cyffroi gan olau uwchfioled (400m) neu olau uwchfioled (360mm) wedi astudio cyfansoddiad, strwythur a nodweddion sbectrol powdrau fflwroleuol glas coch a gwyrdd yn systematig yn systematig, yn ogystal â chymharebau gwahanol y tri lliw fflwroleuedd gwahanol;
③ Mae gwaith pellach wedi'i wneud ar y materion gwyddonol sylfaenol yn y broses baratoi o bowdr fflwroleuol, megis dylanwad y broses baratoi ar y fflwcs, er mwyn sicrhau ansawdd a sefydlogrwydd y powdr fflwroleuol.
Yn ogystal, mae LED golau gwyn yn mabwysiadu proses becynnu cymysg o bowdr fflwroleuol a silicon yn bennaf. Oherwydd dargludedd thermol gwael powdr fflwroleuol, bydd y ddyfais yn cynhesu oherwydd amser gweithio hirfaith, gan arwain at heneiddio silicon a byrhau bywyd gwasanaeth y ddyfais. Mae'r broblem hon yn arbennig o ddifrifol mewn LEDau golau gwyn pŵer uchel. Mae pecynnu o bell yn un ffordd i ddatrys y broblem hon trwy atodi powdr fflwroleuol i'r swbstrad a'i wahanu o'r ffynhonnell golau LED glas, a thrwy hynny leihau effaith gwres a gynhyrchir gan y sglodyn ar berfformiad goleuol y powdr fflwroleuol. Os oes gan gerameg fflwroleuol y ddaear brin nodweddion dargludedd thermol uchel, ymwrthedd cyrydiad uchel, sefydlogrwydd uchel, a pherfformiad allbwn optegol rhagorol, gallant fodloni gofynion cymhwyso LED gwyn pŵer uchel yn well gyda dwysedd egni uchel. Mae powdrau micro nano gyda gweithgaredd sintro uchel a gwasgariad uchel wedi dod yn rhagofyniad pwysig ar gyfer paratoi cerameg swyddogaethol optegol prin tryloywder uchel gyda pherfformiad allbwn optegol uchel.
03.rare nanomaterials luminescent Uwchraddio Daear
Mae cyfoledd cyllideb yn fath arbennig o broses cyfoledd a nodweddir gan amsugno ffotonau ynni isel lluosog gan ddeunyddiau goleuol a chynhyrchu allyriadau ffoton ynni uchel. O'u cymharu â moleciwlau llifyn organig traddodiadol neu ddotiau cwantwm, mae gan nanomaterials goleuol y ddaear prin lawer o fanteision fel symud gwrth -stokes mawr, band allyriadau cul, sefydlogrwydd da, gwenwyndra isel, dyfnder treiddiad meinwe uchel, a ymyrraeth fflwroleuedd digymell isel. Mae ganddyn nhw ragolygon cymwysiadau eang yn y maes biofeddygol.
Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae nanomaterials luminescent prin y ddaear wedi gwneud cynnydd sylweddol mewn synthesis, addasu arwyneb, swyddogaetholi arwyneb, a chymwysiadau biofeddygol. Mae pobl yn gwella perfformiad cyfoledd deunyddiau trwy optimeiddio eu cyfansoddiad, cyflwr cyfnod, maint, ac ati yn y nanoscale, a chyfuno strwythur craidd/cregyn i leihau canolfan quenching cyfoledd, er mwyn cynyddu'r tebygolrwydd trosglwyddo. Trwy addasu cemegol, sefydlu technolegau sydd â biocompatibility da i leihau gwenwyndra, a datblygu dulliau delweddu ar gyfer celloedd byw goleuol uwch -gyllid ac in vivo; Datblygu dulliau cyplu biolegol effeithlon a diogel yn seiliedig ar anghenion gwahanol gymwysiadau (celloedd canfod imiwnedd, delweddu fflwroleuedd in vivo, therapi ffotodynamig, therapi ffotothermol, cyffuriau rhyddhau a reolir gan luniau, ac ati).
Mae gan yr astudiaeth hon fuddion enfawr ac economaidd cymhwysiad enfawr, ac mae ganddo arwyddocâd gwyddonol pwysig ar gyfer datblygu nanomedicine, hyrwyddo iechyd pobl, a chynnydd cymdeithasol.
Rhif 2 Deunyddiau magnetig nano prin
Mae deunyddiau magnet parhaol y Ddaear Rare wedi mynd trwy dri cham datblygu: SMCO5, SM2CO7, a ND2FE14B. Fel powdr magnetig NDFEB wedi'i ddiffodd yn gyflym ar gyfer deunyddiau magnet parhaol wedi'u bondio, mae maint y grawn yn amrywio o 20nm i 50nm, gan ei wneud yn ddeunydd magnet parhaol prin nanocrystalline prin nanocrystalline.
Mae gan ddeunyddiau nanomagnetig daear prin nodweddion maint bach, strwythur parth sengl, a gorfodol uchel. Gall defnyddio deunyddiau recordio magnetig wella cymhareb signal-i-sŵn ac ansawdd delwedd. Oherwydd ei faint bach a'i ddibynadwyedd uchel, mae ei ddefnydd mewn systemau modur micro yn gyfeiriad pwysig ar gyfer datblygu'r genhedlaeth newydd o hedfan, awyrofod a moduron morol. Ar gyfer cof magnetig, hylif magnetig, deunyddiau gwrthiant magneto enfawr, gellir gwella'r perfformiad yn fawr, gan wneud i ddyfeisiau ddod yn berfformiad uchel ac yn fach.
Rhif3Nano daear prinDeunyddiau Catalytig
Mae deunyddiau catalytig daear prin yn cynnwys bron pob adwaith catalytig. Oherwydd effeithiau arwyneb, effeithiau cyfaint, ac effeithiau maint cwantwm, mae nanotechnoleg prin y ddaear wedi denu sylw fwyfwy. Mewn llawer o adweithiau cemegol, defnyddir catalyddion daear prin. Os defnyddir nanocatalystau daear prin, bydd y gweithgaredd catalytig ac effeithlonrwydd yn cael ei wella'n fawr.
Yn gyffredinol, defnyddir nanocatalystau daear prin mewn cracio catalytig petroliwm a thriniaeth puro gwacáu modurol. Y deunyddiau nanocatalytig daear prin a ddefnyddir amlaf ywCEO2aLa2o3, y gellir ei ddefnyddio fel catalyddion a hyrwyddwyr, yn ogystal â chludwyr catalydd.
Rhif 4Nano cerium ocsiddeunydd cysgodi uwchfioled
Gelwir nano cerium ocsid yn asiant ynysu uwchfioled y drydedd genhedlaeth, gydag effaith ynysu da a thrawsyriant uchel. Mewn colur, rhaid defnyddio nano ceria gweithgaredd catalytig isel fel asiant ynysu UV. Felly, mae sylw a chydnabod y farchnad o ddeunyddiau cysgodi uwchfioled nano cerium ocsid yn uchel. Mae angen deunyddiau newydd ar gyfer gwella integreiddio cylched integredig yn barhaus ar gyfer prosesau gweithgynhyrchu sglodion cylched integredig. Mae angen i ddeunyddiau newydd ofynion uwch ar gyfer sgleinio hylifau, ac mae angen i hylifau caboli daear prin lled -ddargludyddion fodloni'r gofyniad hwn, gyda chyflymder sgleinio cyflymach a llai o gyfaint sgleinio. Mae gan ddeunyddiau sgleinio daear prin Nano farchnad eang.
Mae'r cynnydd sylweddol ym mherchnogaeth ceir wedi achosi llygredd aer difrifol, a gosod catalyddion puro gwacáu ceir yw'r ffordd fwyaf effeithiol i reoli llygredd gwacáu. Mae ocsidau cyfansawdd nano cerium zirconium yn chwarae rhan bwysig wrth wella ansawdd puro nwy cynffon.
Rhif 5 Deunyddiau Swyddogaethol Nano Eraill
01. Deunyddiau cerameg nano daear prin
Gall powdr cerameg nano leihau'r tymheredd sintro yn sylweddol, sef 200 ℃ ~ 300 ℃ yn is na thymheredd powdr cerameg nad yw'n nano gyda'r un cyfansoddiad. Gall ychwanegu Nano CEO2 at gerameg leihau tymheredd sintro, atal twf dellt, a gwella dwysedd cerameg. Ychwanegu elfennau prin y ddaear felY2O3, Prif Swyddog Gweithredol, or La2o3 to Zro2gall atal trawsnewid cyfnod tymheredd uchel ac embrittlement ZRO2, a chael trawsnewid cyfnod ZRO2 yn galedu deunyddiau strwythurol cerameg.
Cerameg electronig (synwyryddion electronig, deunyddiau PTC, deunyddiau microdon, cynwysyddion, thermistorau, ac ati) wedi'u paratoi gan ddefnyddio Ultrafine neu Nanoscale CEO2, Y2O3,Nd2o3, SM2O3, ac ati, wedi gwella priodweddau trydanol, thermol a sefydlogrwydd.
Gall ychwanegu deunyddiau cyfansawdd ffotocatalytig wedi'u actifadu o'r Ddaear brin i'r fformiwla gwydredd baratoi cerameg gwrthfacterol daear prin.
02.rare Earth Nano Ten Thin Film Deunyddiau
Gyda datblygiad gwyddoniaeth a thechnoleg, mae'r gofynion perfformiad ar gyfer cynhyrchion yn dod yn fwyfwy llym, sy'n gofyn am ddwysedd uwch-mân, ultra-denau, ultra-uchel, ac uwch-lenwi cynhyrchion. Ar hyn o bryd, mae tri chategori mawr o ffilmiau nano prin y ddaear wedi'u datblygu: ffilmiau nano cymhleth daear prin, ffilmiau nano prin ocsid y ddaear, a ffilmiau aloi nano prin y ddaear. Mae ffilmiau Nano Earth Rare hefyd yn chwarae rolau pwysig yn y diwydiant gwybodaeth, catalysis, ynni, cludiant a meddygaeth bywyd.
Nghasgliad
Mae China yn wlad fawr mewn adnoddau daear prin. Mae datblygu a chymhwyso nanomaterials prin y Ddaear yn ffordd newydd o ddefnyddio adnoddau daear prin yn effeithiol. Er mwyn ehangu cwmpas cymhwysiad y ddaear brin a hyrwyddo datblygiad deunyddiau swyddogaethol newydd, dylid sefydlu system ddamcaniaethol newydd mewn theori deunyddiau i ddiwallu'r anghenion ymchwil yn y nanoscale, gwneud nanomaterials prin y Ddaear yn cael perfformiad gwell, a gwneud ymddangosiad priodweddau a swyddogaethau newydd yn dod i'r amlwg.
Amser Post: Mai-29-2023