Rarteraj nanomaterialoj Maloftaj teraj elementoj havas unikan 4f-subtavolan elektronikan strukturon, grandan atoman magnetan momenton, fortan spinorbitkupladon kaj aliajn karakterizaĵojn, rezultigante tre riĉajn optikajn, elektrajn, magnetajn kaj aliajn ecojn. Ili estas nemalhaveblaj strategiaj materialoj por landoj tra la mondo por transformi tradiciajn industriojn kaj disvolvi altteknologion, kaj estas konataj kiel la "trezorejo de novaj materialoj".
Krom ĝiaj aplikoj en tradiciaj kampoj kiel metalurgia maŝinaro, petrolkemiaĵo, vitroceramikaĵo kaj malpezaj teksaĵoj,raraj terojestas ankaŭ ŝlosilaj subtenaj materialoj en emerĝantaj kampoj kiel pura energio, grandaj veturiloj, novaj energiaj veturiloj, duonkondukta lumigado kaj novaj ekranoj, proksime rilataj al homa vivo.
Post jardekoj da evoluo, la fokuso de esploro rilata al maloftaj teroj konforme ŝanĝiĝis de la fandado kaj apartigo de ununuraj altpuraj raraj teroj al la altteknologiaj aplikoj de raraj teroj en magnetismo, optiko, elektro, energistokado, katalizo, biomedicino, kaj aliaj kampoj. Unuflanke, estas pli granda tendenco al maloftaj teraj kunmetitaj materialoj en la materiala sistemo; Aliflanke, ĝi estas pli temigis malaltdimensiajn funkciajn kristalmaterialojn laŭ morfologio. Precipe kun la disvolviĝo de moderna nanoscienco, kombinante la malgrandegajn efikojn, kvantumajn efikojn, surfacajn efikojn kaj interfacajn efikojn de nanomaterialoj kun la unikaj elektronikaj tavolstrukturaj karakterizaĵoj de maloftaj teraj elementoj, maloftaj teraj nanomaterialoj elmontras multajn novajn trajtojn malsamajn de tradiciaj materialoj, maksimumigante. la bonega agado de raraj teraj materialoj, Kaj plue vastigi ĝian aplikon en la kampoj de tradiciaj materialoj kaj nova altteknologia fabrikado.
Nuntempe, estas ĉefe la jenaj tre promesplenaj rarateraj nanomaterialoj, nome maloftaj teraj nanolumineskaj materialoj, maloftaj teraj nanokatalizaj materialoj, maloftaj teraj nanomagnetaj materialoj,nanoceria oksidotransviola ŝirmado materialoj, kaj aliaj nano funkciaj materialoj.
No.1Maloftaj tero nano-lumineskaj materialoj
01. Maloftaj teroj organikaj-neorganikaj hibridaj lumineskaj nanomaterialoj
Komponitaj materialoj kombinas malsamajn funkciajn unuojn je la molekula nivelo por atingi komplementajn kaj optimumigitajn funkciojn. Organika neorganika hibrida materialo havas la funkciojn de organikaj kaj neorganikaj komponantoj, montrante bonan mekanikan stabilecon, flekseblecon, termikan stabilecon kaj bonegan proceseblecon.
Rara terokompleksoj havas multajn avantaĝojn, kiel alta kolorpureco, longa vivo de ekscitita stato, alta kvantuma rendimento, kaj riĉaj emisiaj spektrolinioj. Ili estas vaste uzataj en multaj kampoj, kiel ekrano, optika ondgvidplifortigo, solidsubstancaj laseroj, biomarkilo kaj kontraŭfalsado. Tamen, la malalta fototerma stabileco kaj malbona prilaborebleco de rarateraj kompleksoj grave malhelpas ilian aplikon kaj reklamadon. Kombini raraterajn kompleksojn kun neorganikaj matricoj kun bonaj mekanikaj propraĵoj kaj stabileco estas efika maniero plibonigi la lumineskaj trajtoj de raraj terkompleksoj.
Ekde la evoluo de malofta tero organika neorganika hibrida materialo, iliaj evolutendencoj montras la sekvajn karakterizaĵojn:
① La hibrida materialo akirita per kemia dopa metodo havas stabilajn aktivajn komponantojn, altan dopan kvanton kaj unuforman distribuadon de komponantoj;
② Transformi de unuopaj funkciaj materialoj al multfunkciaj materialoj, disvolvante multfunkciajn materialojn por plivastigi iliajn aplikojn;
③ La matrico estas diversa, de ĉefe silicoksido ĝis diversaj substratoj kiel titania dioksido, organikaj polimeroj, argiloj kaj jonaj likvaĵoj.
02. Blanka LED rara tero lumineska materialo
Kompare kun ekzistantaj lumteknologioj, duonkonduktaĵaj lumproduktoj kiel ekzemple lumelsendantaj diodoj (LED) havas avantaĝojn kiel longa funkcidaŭro, malalta energikonsumo, alta hela efikeco, hidrarga libera, UV-libera kaj stabila funkciado. Ili estas konsideritaj la "kvara-generacia lumfonto" post inkandeskaj lampoj, fluoreskaj lampoj, kaj alt-fortaj gassenŝargiĝlampoj (HIDoj).
Blanka LED konsistas el blatoj, substratoj, fosforoj kaj ŝoforoj. Malofta tero fluoreska pulvoro ludas decidan rolon en la agado de blanka LED. En la lastaj jaroj, granda kvanto da esplorlaboroj estis faritaj sur blankaj LED-fosforoj kaj bonega progreso estis farita:
① La disvolviĝo de nova speco de fosforo ekscitita de blua LED (460m) faris esplorojn pri dopado kaj modifado pri YAO2Ce (YAG: Ce) uzata en bluaj LED-blatoj por plibonigi lum-efikecon kaj kolorbildigon;
② La disvolviĝo de novaj fluoreskaj pulvoroj ekscititaj de transviola lumo (400m) aŭ transviola lumo (360mm) sisteme studis la konsiston, strukturon kaj spektrajn trajtojn de ruĝaj kaj verdaj bluaj fluoreskaj pulvoroj, same kiel la malsamajn proporciojn de la tri fluoreskaj pulvoroj. akiri blankan LED kun malsamaj kolortemperaturoj;
③ Plia laboro estis farita pri la bazaj sciencaj aferoj en la preparado de fluoreska pulvoro, kiel la influo de la prepara procezo sur la fluo, por certigi la kvaliton kaj stabilecon de la fluoreska pulvoro.
Krome, blanka lumo LED ĉefe adoptas miksitan pakprocezon de fluoreska pulvoro kaj silikono. Pro la malbona varmokondukteco de fluoreska pulvoro, la aparato varmiĝos pro longedaŭra labortempo, kondukante al silikona maljuniĝo kaj mallongigante la funkcidaŭron de la aparato. Ĉi tiu problemo estas precipe grava en altfortaj blankaj lumo-LED-oj. Fora pakado estas unu maniero solvi ĉi tiun problemon alkroĉante fluoreskan pulvoron al la substrato kaj apartigante ĝin de la blua LED-lumfonto, tiel reduktante la efikon de varmo generita de la blato sur la lumineska agado de la fluoreska pulvoro. Se maloftaj teraj fluoreskaj ceramikaĵoj havas la karakterizaĵojn de alta varmokondukteco, alta koroda rezisto, alta stabileco kaj bonega optika eligo-rendimento, ili povas pli bone plenumi la aplikajn postulojn de alta potenco blanka LED kun alta energia denseco. Mikro nanopulvoroj kun alta sinteriza aktiveco kaj alta disvastigo fariĝis grava antaŭkondiĉo por la preparado de alta travidebleco maloftaj teraj optikaj funkciaj ceramikaĵoj kun alta optika eliga rendimento.
03.Rara tero upconversion lumineskaj nanomaterialoj
Upkonverta luminesko estas speciala speco de lumineska procezo karakterizita per la sorbado de multoblaj malalt-energiaj fotonoj per lumineskaj materialoj kaj la generacio de alt-energia foton-emisio. Kompare kun tradiciaj organikaj tinkturaj molekuloj aŭ kvantumpunktoj, maloftaj terkonvertitaj lumineskaj nanomaterialoj havas multajn avantaĝojn kiel granda kontraŭ Stokes-ŝanĝo, mallarĝa emisio-grupo, bona stabileco, malalta tokseco, alta histopenetra profundo kaj malalta spontanea fluoreskeca interfero. Ili havas larĝajn aplikajn perspektivojn en la biomedicina kampo.
En la lastaj jaroj, maloftaj terkonvertitaj lumineskaj nanomaterialoj faris signifan progreson en sintezo, surfacmodifo, surfacfunkciigo kaj biomedicinaj aplikoj. Homoj plibonigas la lumineskan agadon de materialoj optimumigante sian komponadon, fazan staton, grandecon, ktp. ĉe la nanoskala, kaj kombinante la kernan/ŝelan strukturon por redukti la lumineskan estingan centron, por pliigi la transiran probablon. Per kemia modifo, establi teknologiojn kun bona biokongrueco por redukti toksecon, kaj evoluigi bildigajn metodojn por upconversion lumineskaj vivantaj ĉeloj kaj en vivo; Disvolvu efikajn kaj sekurajn biologiajn kunligajn metodojn bazitajn sur la bezonoj de malsamaj aplikoj (imunaj detektaj ĉeloj, enviva fluoreskeca bildigo, fotodinamika terapio, fototermika terapio, fotokontrolita liberiga drogoj, ktp.).
Ĉi tiu studo havas enorman aplikan potencialon kaj ekonomiajn avantaĝojn, kaj havas gravan sciencan signifon por la evoluo de nanomedicino, la antaŭenigo de homa sano kaj socia progreso.
No.2 Rara tero nano magnetaj materialoj
Maloftaj teraj permanentaj magnetaj materialoj trapasis tri evolufazojn: SmCo5, Sm2Co7 kaj Nd2Fe14B. Kiel rapide estingita NdFeB magneta pulvoro por kunligitaj permanentaj magnetaj materialoj, la grajngrandeco varias de 20nm ĝis 50nm, igante ĝin tipa nanokristala rara tero permanenta magneta materialo.
Maloftaj teraj nanomagnetaj materialoj havas la karakterizaĵojn de eta grandeco, ununura domajna strukturo, kaj alta devigo. La uzo de magnetaj registraj materialoj povas plibonigi signal-al-bruo-proporcion kaj bildkvaliton. Pro ĝia malgranda grandeco kaj alta fidindeco, ĝia uzo en mikromotoraj sistemoj estas grava direkto por la disvolviĝo de la nova generacio de aviado, aerospaco kaj maraj motoroj. Por magneta memoro, magneta fluido, Giganta Magneto-Rezisto-materialoj, la agado povas esti multe plibonigita, igante aparatojn fariĝi alt-efikecaj kaj miniaturigitaj.
Ne.3Rara tero nanokatalizaj materialoj
Rarteraj katalizaj materialoj implikas preskaŭ ĉiujn katalizajn reagojn. Pro surfacaj efikoj, volumenefikoj, kaj kvantumgrandefikoj, rara tero nanoteknologio ĉiam pli altiris atenton. En multaj kemiaj reakcioj oni uzas rareterajn katalizilojn. Se maloftaj teraj nanokataliziloj estas uzataj, la kataliza agado kaj efikeco multe pliboniĝos.
Rarateraj nanokataliziloj estas ĝenerale uzataj en nafta kataliza krakado kaj puriga traktado de aŭtomobila ellasilo. La plej ofte uzitaj rarateraj nanokatalizaj materialoj estasCeO2kajLa2O3, kiu povas esti uzata kiel kataliziloj kaj reklamantoj, same kiel katalizilaj portantoj.
Ne.4Nanoceria oksidotransviola ŝirma materialo
Nanoceria oksido estas konata kiel la triageneracia ultraviola izola agento, kun bona izolefiko kaj alta transmitance. En kosmetikaĵoj, malalta kataliza aktiveco nanocerio devas esti uzata kiel UV-izola agento. Sekve, la merkata atento kaj rekono de nanoceriooksidaj transviolaj ŝirmaj materialoj estas altaj. La kontinua plibonigo de integra cirkvito-integriĝo postulas novajn materialojn por integracirkvitaj blatoj-produktadprocezoj. Novaj materialoj havas pli altajn postulojn por polurado de fluidoj, kaj duonkonduktaĵoj maloftaj terpoluraj fluidoj devas plenumi ĉi tiun postulon, kun pli rapida polura rapido kaj malpli da polura volumo. Nano-maloftaj terpoluraj materialoj havas larĝan merkaton.
La grava pliiĝo de aŭtoposedado kaŭzis seriozan aerpoluadon, kaj la instalado de kataliziloj de purigado de aŭtoj de ellasilo estas la plej efika maniero por kontroli poluadon de ellasilo. Nano-cerio-zirkonio-komponitaj oksidoj ludas gravan rolon en plibonigado de la kvalito de vosta gaspurigo.
No.5 Aliaj nano-funkciaj materialoj
01. Maloftaj tero nano-ceramikaj materialoj
Nano-ceramika pulvoro povas signife redukti la sinterigan temperaturon, kiu estas 200 ℃ ~ 300 ℃ pli malalta ol tiu de ne nana ceramika pulvoro kun la sama komponado. Aldono de nano CeO2 al ceramikaĵo povas redukti sinterigan temperaturon, malhelpi kradan kreskon kaj plibonigi la densecon de ceramikaĵo. Aldonante rareterajn elementojn kiel ekzempleY2O3, CeO2, or La2O3 to ZrO2povas malhelpi alt-temperaturan fazon transformo kaj embrittlement de ZrO2, kaj akiri ZrO2 fazo transformo hardita ceramikaj strukturaj materialoj.
Elektronikaj ceramikaĵoj (elektronikaj sensiloj, PTC-materialoj, mikroondaj materialoj, kondensiloj, termistoroj, ktp.) preparitaj per ultrafajna aŭ nanoskala CeO2, Y2O3,Nd2O3, Sm2O3, ktp plibonigis elektrajn, termikajn, kaj stabilecpropraĵojn.
Aldonante maloftajn terajn aktivigitajn fotokatalizajn kunmetitajn materialojn al la glazurformulo povas prepari rarateran kontraŭbakterian ceramikaĵon.
02.Rara tero nano maldika filmo materialoj
Kun la disvolviĝo de scienco kaj teknologio, la agado-postuloj por produktoj fariĝas ĉiam pli striktaj, postulante ultra-fajnan, ultra-maldika, ultra-alta denseco kaj ultra-plenigo de produktoj. Nuntempe, ekzistas tri ĉefaj kategorioj da maloftaj teraj nanofilmoj evoluigitaj: maloftaj teraj kompleksaj nanofilmoj, maloftaj teroksidaj nanofilmoj, kaj maloftaj teraj nanalojaj filmoj. Rarateraj nanofilmoj ankaŭ ludas gravajn rolojn en la informa industrio, katalizo, energio, transportado kaj vivmedicino.
Konkludo
Ĉinio estas grava lando en maloftaj teraj rimedoj. La evoluo kaj apliko de rarateraj nanomaterialoj estas nova maniero por efike utiligi raraterajn resursojn. Por plivastigi la aplikan amplekson de maloftaj teroj kaj antaŭenigi la disvolviĝon de novaj funkciaj materialoj, nova teoria sistemo devus esti establita en teorio de materialoj por renkonti la esplorbezonojn je la nanoskalo, fari raraterajn nanomaterialojn havi pli bonan rendimenton, kaj fari la aperon. de novaj ecoj kaj funkcioj eblaj.
Afiŝtempo: majo-29-2023