Seldsume ierde nanomaterialen Seldsume ierde eleminten hawwe unyk 4f sub laach elektroanyske struktuer, grutte atomic magnetysk momint, sterke spin orbit coupling en oare skaaimerken, resultearret yn hiel rike optyske, elektryske, magnetyske en oare eigenskippen. Se binne ûnmisbere strategyske materialen foar lannen om 'e wrâld om tradisjonele yndustry te transformearjen en high-tech te ûntwikkeljen, en binne bekend as it "skathûs fan nije materialen".
Neist syn tapassingen yn tradisjonele fjilden lykas metallurgyske masines, petrochemicals, glêskeramyk, en ljochte tekstyl,seldsume ierdenbinne ek wichtige stypjende materialen yn opkommende fjilden lykas skjinne enerzjy, grutte auto's, nije enerzjyauto's, semiconductor ferljochting, en nije byldskermen, nau besibbe oan minsklik libben.
Nei tsientallen jierren fan ûntwikkeling is de fokus fan seldsume ierde-relatearre ûndersyk dienlik ferpleatst fan it smelten en skieden fan inkele seldsume ierden mei hege suverens nei de hege tech tapassingen fan seldsume ierden yn magnetisme, optyk, elektrisiteit, enerzjy opslach, katalysis, biomedisyn, en oare fjilden. Oan de iene kant is der in gruttere trend nei seldsume ierde gearstalde materialen yn it materiaal systeem; Oan 'e oare kant is it mear rjochte op lege diminsjonele funksjonele kristalmaterialen yn termen fan morfology. Benammen mei de ûntwikkeling fan moderne nanowittenskip, kombinearjen fan de lytse grutte effekten, kwantum effekten, oerflak effekten, en ynterface effekten fan nanomaterialen mei de unike elektroanyske laach struktuer skaaimerken fan seldsume ierde eleminten, seldsume ierde nanomaterialen eksposearje in protte roman eigenskippen oars as tradisjonele materialen, maksimalisearjeknop de treflike prestaasjes fan seldsume ierde materialen, En fierder útwreidzje syn tapassing op it mêd fan tradisjonele materialen en nije hege-tech manufacturing.
Op it stuit binne d'r benammen de folgjende heul kânsrike seldsume ierde nanomaterialen, nammentlik seldsume ierde nano luminescent materialen, seldsume ierde nano katalytyske materialen, seldsume ierde nano magnetyske materialen,nano cerium oksideultraviolet shielding materialen, en oare nano funksjonele materialen.
No.1Seldsume ierde nano ljochtsjende materialen
01. Rare ierde organysk-anorganyske hybride luminescent nanomaterialen
Gearstalde materialen kombinearje ferskate funksjonele ienheden op molekulêr nivo om komplementêre en optimalisearre funksjes te berikken. Organysk anorganysk hybride materiaal hat de funksjes fan organyske en anorganyske komponinten, toant goede meganyske stabiliteit, fleksibiliteit, thermyske stabiliteit en poerbêste ferwurking.
Rare ierdekompleksen hawwe in protte foardielen, lykas hege kleur suverens, lange libben fan optein steat, hege kwantum opbringst, en rike emisje spektrum rigels. Se wurde in protte brûkt yn in protte fjilden, lykas display, optyske waveguide amplification, solid-state lasers, biomarker, en anty-ferfalsking. De lege fototermyske stabiliteit en minne ferwurkberens fan seldsume ierdekompleksen hinderje har tapassing en promoasje lykwols serieus. It kombinearjen fan seldsume ierdekompleksen mei anorganyske matriks mei goede meganyske eigenskippen en stabiliteit is in effektive manier om de luminescent eigenskippen fan seldsume ierdekompleksen te ferbetterjen.
Sûnt de ûntwikkeling fan seldsume ierde organysk anorganysk hybride materiaal litte har ûntwikkelingstrends de folgjende skaaimerken sjen:
① It hybride materiaal krigen troch gemyske dopingmetoade hat stabile aktive komponinten, hege dopingbedrach en unifoarme ferdieling fan komponinten;
② Transformearje fan inkele funksjonele materialen nei multyfunksjonele materialen, ûntwikkeljen fan multyfunksjonele materialen om har tapassingen wiidweider te meitsjen;
③ De matrix is ferskaat, fan primêr silika oant ferskate substraten lykas titaniumdioxide, organyske polymeren, klaaien en ionyske floeistoffen.
02. White LED seldsum ierde luminescent materiaal
Yn ferliking mei besteande ljochttechnologyen hawwe semiconductor-ferljochtingsprodukten lykas ljocht-emittearjende diodes (LED's) foardielen lykas lange libbensdoer, leech enerzjyferbrûk, hege ljochteffisjinsje, kwikfrij, UV-frij, en stabile wurking. Se wurde beskôge as de "fjirde generaasje ljochtboarne" nei gloeilampen, fluorescent lampen, en hege-sterkte gas discharge lampen (HID's).
Wite LED is gearstald út chips, substraten, fosforen en bestjoerders. Seldsume ierde fluorescent poeder spilet in krúsjale rol yn 'e prestaasjes fan wite LED. Yn 'e ôfrûne jierren is in grutte hoemannichte ûndersykswurk dien op wite LED-fosforen en poerbêste foarútgong is makke:
① De ûntwikkeling fan in nij soarte fan fosfor optein troch blauwe LED (460m) hat útfierd doping en modifikaasje ûndersyk op YAO2Ce (YAG: Ce) brûkt yn blauwe LED chips te ferbetterjen ljocht effisjinsje en kleur rendering;
② De ûntwikkeling fan nije fluorescent poeders optein troch ultraviolet ljocht (400m) of ultraviolet ljocht (360mm) hat systematysk studearre de gearstalling, struktuer, en spektrale skaaimerken fan reade en griene blauwe fluorescent poeders, lykas ek de ferskillende ferhâldingen fan de trije fluorescent poeders om wite LED te krijen mei ferskate kleurtemperatueren;
③ Fierder wurk is útfierd oer de basis wittenskiplike problemen yn it tariedingsproses fan fluorescent poeder, lykas de ynfloed fan it tariedingsproses op 'e flux, om de kwaliteit en stabiliteit fan it fluorescent poeder te garandearjen.
Derneist nimt wyt ljocht LED benammen in mingd ferpakkingsproses oan fan fluorescent poeder en silikon. Troch de minne termyske konduktiviteit fan fluorescent poeder sil it apparaat ferwaarmje troch langere wurktiid, wat liedt ta silikonferâldering en it ferkoartjen fan it libben fan it apparaat. Dit probleem is benammen serieus yn LED's mei hege macht wite ljocht. Ferpakking op ôfstân is ien manier om dit probleem op te lossen troch fluorescent poeder oan it substraat te heakjen en it te skieden fan 'e blauwe LED-ljochtboarne, wêrtroch't de ynfloed fan waarmte generearre troch de chip op' e luminescent prestaasjes fan it fluorescent poeder te ferminderjen. As seldsume ierde fluorescent keramyk hat de skaaimerken fan hege termyske conductivity, hege corrosie ferset, hege stabiliteit, en poerbêste optyske útfier prestaasjes, se kinne better foldwaan oan de applikaasje easken fan hege-power wite LED mei hege enerzjy tichtens. Mikro nano poeders mei hege sintering aktiviteit en hege dispersion binne wurden in wichtige betingst foar de tarieding fan hege transparânsje seldsume ierde optyske funksjonele keramyk mei hege optyske útfier prestaasjes.
03.Rare ierde upconversion luminescent nanomaterials
Upconversion luminescence is in spesjale soarte fan luminescence proses karakterisearre troch de opname fan meardere lege-enerzjy fotonen troch luminescent materialen en de generaasje fan hege-enerzjy fotone emisje. Yn ferliking mei tradisjonele organyske kleurstofmolekulen as kwantumpunten, hawwe seldsume ierde-upconversion luminescent nanomaterialen in protte foardielen lykas grutte anty-Stokes-ferskowing, smelle emisjeband, goede stabiliteit, lege toksisiteit, hege weefselpenetraasjedjipte en lege spontane fluorescinsje-ynterferinsje. Se hawwe brede tapassingsperspektyf op it biomedyske fjild.
Yn 'e ôfrûne jierren hawwe luminescent nanomaterialen fan seldsume ierde-upconversion wichtige foarútgong makke yn synteze, oerflakmodifikaasje, oerflakfunksjonalisaasje en biomedyske tapassingen. Minsken ferbetterje de luminescence-prestaasjes fan materialen troch it optimalisearjen fan har komposysje, faze-status, grutte, ensfh. Troch gemyske modifikaasje, fêst te stellen technologyen mei goede biocompatibility te ferminderjen toxicity, en ûntwikkeljen imaging metoaden foar upconversion luminescent libbene sellen en in vivo; Untwikkelje effisjinte en feilige biologyske keppelingsmetoaden basearre op 'e behoeften fan ferskate tapassingen (immundeteksjesellen, in vivo fluorescinsje-ôfbylding, fotodynamyske terapy, fototermyske terapy, medisinen mei foto-kontroleare frijlitting, ensfh.).
Dizze stúdzje hat enoarm tapassingspotinsjeel en ekonomyske foardielen, en hat wichtige wittenskiplike betsjutting foar de ûntwikkeling fan nanomedisyn, it befoarderjen fan minsklike sûnens en sosjale foarútgong.
No.2 Rare ierde nano magnetyske materialen
Seldsume ierde permaninte magnetyske materialen binne troch trije ûntwikkelingsstadia gien: SmCo5, Sm2Co7, en Nd2Fe14B. As in fluch quenched NdFeB magnetysk poeder foar bondele permaninte magneetmaterialen, farieart de korrelgrutte fan 20nm oant 50nm, wêrtroch it in typysk nanokristalline seldsume ierde permaninte magneetmateriaal is.
Seldsume ierde nanomagnetyske materialen hawwe de skaaimerken fan lytse grutte, struktuer fan ien domein en hege koerciviteit. It gebrûk fan magnetyske opnamematerialen kin sinjaal-to-lûd-ferhâlding en byldkwaliteit ferbetterje. Troch syn lytse grutte en hege betrouberens is it gebrûk yn mikromotorsystemen in wichtige rjochting foar de ûntwikkeling fan 'e nije generaasje loftfeart-, romte- en marinemotoren. Foar magnetysk ûnthâld, magnetyske floeistof, Giant Magneto Resistance-materialen, kinne de prestaasjes gâns ferbettere wurde, wêrtroch apparaten hege prestaasjes en miniaturisearre wurde.
No.3Rare earth nanokatalytyske materialen
Seldsume ierde katalytyske materialen befetsje hast alle katalytyske reaksjes. Troch oerflakeffekten, folume-effekten en effekten fan kwantumgrutte hat seldsume ierde-nanotechnology hieltyd mear oandacht lutsen. Yn in protte gemyske reaksjes wurde seldsume ierde katalysatoren brûkt. As seldsume ierde nanokatalysators wurde brûkt, sil de katalytyske aktiviteit en effisjinsje gâns ferbettere wurde.
Seldsume ierde nanokatalysators wurde oer it algemien brûkt yn petroleumkatalytyske kraken en suveringsbehandeling fan auto-útlaat. De meast brûkte seldsume ierde nanokatalytyske materialen binneCeO2enLa2O3, dy't brûkt wurde kinne as katalysatoren en promotors, lykas katalysatordragers.
No.4Nano cerium oksideultraviolet shielding materiaal
Nano cerium okside is bekend as de tredde generaasje ultraviolet isolemint agent, mei goede isolemint effekt en hege transmittance. Yn kosmetika moat nano ceria mei lege katalytyske aktiviteit brûkt wurde as in UV-isolearjend middel. Dêrom binne de merk oandacht en erkenning fan nano cerium okside ultraviolet shielding materialen heech. De trochgeande ferbettering fan yntegrearre circuit yntegraasje fereasket nije materialen foar yntegrearre circuit chip manufacturing prosessen. Nije materialen hawwe hegere easken foar polishing fluids, en semiconductor seldsume ierde polishing floeistoffen moatte foldwaan oan dizze eask, mei flugger polishing snelheid en minder polishing folume. Nano seldsume ierde polijstmaterialen hawwe in brede merk.
De signifikante tanimming fan autobesit hat serieuze loftfersmoarging feroarsake, en de ynstallaasje fan katalysatoren foar suvering fan auto-útlaat is de meast effektive manier om útlaatfersmoarging te kontrolearjen. Nano cerium zirconium gearstalde oksides spylje in wichtige rol by it ferbetterjen fan de kwaliteit fan sturt gas suvering.
No.5 Oare nano funksjonele materialen
01. Rare ierde nano keramyske materialen
Nano keramyk poeder kin gâns ferminderje de sintering temperatuer, dat is 200 ℃ ~ 300 ℃ leger as dy fan net nano keramyske poeder mei deselde gearstalling. It tafoegjen fan nano CeO2 oan keramyk kin sinteringtemperatuer ferminderje, roostergroei ynhiberje en de tichtens fan keramyk ferbetterje. It tafoegjen fan seldsume ierde eleminten lykasY2O3, CeO2, or La2O3 to ZrO2kin foarkomme hege-temperatuer faze transformaasje en embrittlement fan ZrO2, en krije ZrO2 faze transformaasje taaide keramyske strukturele materialen.
Elektroanyske keramyk (elektroanyske sensors, PTC-materialen, mikrofoavematerialen, kondensatoren, thermistors, ensfh.)Nd2O3, Sm2O3, ensfh hawwe ferbettere elektryske, thermyske en stabiliteitseigenskippen.
It tafoegjen fan seldsume ierde aktivearre fotokatalytyske gearstalde materialen oan 'e glazeformule kin seldsume ierde antybakteriële keramyk tariede.
02.Rare ierde nano tinne film materialen
Mei de ûntwikkeling fan wittenskip en technology wurde de prestaasjeseasken foar produkten hieltyd stranger, en fereaskje ultrafine, ultra-tinne, ultra-hege tichtheid, en ultra-filling fan produkten. Op it stuit binne d'r trije haadkategoryen fan seldsume ierde nanofilms ûntwikkele: seldsume ierde komplekse nanofilms, seldsume ierdeoxide nanofilms, en seldsume ierde nano-legeringsfilms. Seldsume ierde nanofilms spylje ek wichtige rollen yn 'e ynformaasjeyndustry, katalyse, enerzjy, ferfier en libbensmedisyn.
Konklúzje
Sina is in wichtich lân yn seldsume ierdeboarnen. De ûntwikkeling en tapassing fan seldsume ierde nanomaterialen is in nije manier om seldsume ierdeboarnen effektyf te brûken. Om it tapassingsgebiet fan seldsume ierden út te wreidzjen en de ûntwikkeling fan nije funksjonele materialen te befoarderjen, moat in nij teoretysk systeem yn materiaalteory wurde fêststeld om te foldwaan oan 'e ûndersyksbehoeften op' e nanoskaal, meitsje seldsume ierde nanomaterialen bettere prestaasjes, en meitsje it ûntstean fan nije eigenskippen en funksjes mooglik.
Post tiid: mei-29-2023