Nana-ábhair tearc-chré Tá struchtúr leictreonach fo-chiseal uathúil 4f ag eilimintí cré neamhchoitianta, móimint mhaighnéadach adamhach mór, cúpláil láidir fithise agus tréithe eile, rud a fhágann go bhfuil airíonna optúla, leictreacha, maighnéadacha agus eile an-saibhir. Is ábhair straitéiseacha fíor-riachtanach iad do thíortha ar fud an domhain chun tionscail thraidisiúnta a chlaochlú agus ardteicneolaíochta a fhorbairt, agus tugtar "teach stór na n-ábhar nua" orthu.
I dteannta a fheidhmchláir i réimsí traidisiúnta mar innealra metallurgical, peitriceimiceach, criadóireacht ghloine, agus teicstílí éadroma,créanna tearcaIs príomhábhair tacaíochta iad freisin i réimsí atá ag teacht chun cinn mar fhuinneamh glan, feithiclí móra, feithiclí nua fuinnimh, soilsiú leathsheoltóra, agus taispeántais nua, a bhaineann go dlúth le saol an duine.
Tar éis blianta fada forbartha, tá fócas an taighde a bhaineann le créanna neamhchoitianta tar éis aistriú dá réir ó bhruithniú agus scaradh créanna neamhchoitianta ardíonachta aonair go feidhmeanna ardteicneolaíochta na créanna tearca i maighnéadas, optaic, leictreachas, stóráil fuinnimh, catalaíoch, bithleighis, agus réimsí eile. Ar thaobh amháin, tá treocht níos mó i dtreo ábhair ilchodacha cré annamh sa chóras ábhair; Ar an láimh eile, tá sé dírithe níos mó ar ábhair criostail feidhmiúla tríthoiseach íseal i dtéarmaí moirfeolaíochta. Go háirithe le forbairt na nana-eolaíochta nua-aimseartha, ag comhcheangal na n-éifeachtaí méid beag, éifeachtaí chandamach, éifeachtaí dromchla, agus éifeachtaí comhéadan nana-ábhar le saintréithe struchtúr ciseal leictreonach uathúil na n-eilimintí tearc-chré, léiríonn nana-ábhair tearc-chré go leor airíonna núíosacha éagsúla ó ábhair thraidisiúnta, ag uasmhéadú. feidhmíocht den scoth na n-ábhar tearc-chré, Agus a chur i bhfeidhm a leathnú tuilleadh i réimsí na n-ábhar traidisiúnta agus déantúsaíocht ardteicneolaíochta nua.
Faoi láthair, tá na nana-ábhair neamhchoitianta seo a leanas den chuid is mó a bhfuil gealladh fúthu, is iad sin ábhair luminescent nana-chré annamh, ábhair nana-chatalaíoch cré annamh, ábhair mhaighnéadacha nana-chré annamh,nana ocsaíd ceriumábhair sciath ultraivialait, agus ábhair nana-fheidhmiúla eile.
Uimh.1Nana-ábhair luminescent cré-annamh
01. Nana-ábhair luminescent hibrideach orgánach-neamhorgánacha cré-annamh
Comhcheanglaíonn ábhair chomhchodacha aonaid fheidhmiúla éagsúla ar an leibhéal móilíneach chun feidhmeanna comhlántacha agus optamaithe a bhaint amach. Tá feidhmeanna na gcomhpháirteanna orgánacha agus neamhorgánacha ag ábhar hibrideach neamhorgánach orgánach, rud a léiríonn cobhsaíocht mheicniúil maith, solúbthacht, cobhsaíocht theirmeach agus próiseasacht den scoth.
Talamh annamhtá go leor buntáistí ag coimpléisc, mar shampla íonacht ard-dath, saolré fada an stáit corraithe, táirgeacht chandamach ard, agus línte speictrim astaíochta saibhir. Úsáidtear go forleathan iad i go leor réimsí, mar shampla taispeáint, aimpliú tonnthreorach optúil, léasair soladach-stáit, bithmharcóir, agus frith-ghóchumadh. Mar sin féin, cuireann cobhsaíocht íseal photothermal agus droch-phróiseasacht na gcoimpléasc tearc-chré bac mór ar a gcur i bhfeidhm agus a gcur chun cinn. Is bealach éifeachtach é coimpléisc tearc-chré a chomhcheangal le maitrísí neamhorgánacha a bhfuil dea-airíonna meicniúla agus cobhsaíochta acu chun airíonna luminescent coimpléisc tearc-chré a fheabhsú.
Ó fhorbairt ábhar hibrideach neamhorgánach orgánach cré-annamh, léiríonn a dtreochtaí forbartha na tréithe seo a leanas:
① Tá comhpháirteanna gníomhacha cobhsaí, méid ard dópála agus dáileadh aonfhoirmeach na gcomhpháirteanna ag an ábhar hibrideach a fhaightear trí mhodh dópála ceimiceach;
② Athrú ó ábhair fheidhmiúla aonair go hábhair ilfheidhmeacha, ábhair ilfheidhmeacha a fhorbairt chun a n-iarratas a dhéanamh níos fairsinge;
③ Tá an maitrís éagsúil, ó shilice go príomha go foshraitheanna éagsúla cosúil le dé-ocsaíde tíotáiniam, polaiméirí orgánacha, créanna, agus leachtanna ianach.
02. Bán stiúir ábhar luminescent cré tearc
I gcomparáid leis na teicneolaíochtaí soilsithe atá ann cheana féin, tá buntáistí ag táirgí soilsithe leathsheoltóra ar nós dé-óid astaithe solais (LEDs) mar shaol seirbhíse fada, tomhaltas íseal fuinnimh, éifeachtacht ard lonrúil, saor ó mhearcair, saor ó UV, agus oibriú cobhsaí. Meastar gurb iad an "foinse solais ceathrú glúin" tar éis lampaí gealbhruthacha, lampaí fluaraiseacha, agus lampaí urscaoilte gáis ard-neart (HIDanna).
Tá LED bán comhdhéanta de sceallóga, foshraitheanna, fosfair agus tiománaithe. Tá ról ríthábhachtach ag púdar fluaraiseacha tearc-chré i bhfeidhmiú stiúir bán. Le blianta beaga anuas, tá go leor oibre taighde déanta ar fhosfair bán LED agus tá dul chun cinn iontach déanta:
① Tá forbairt déanta ar chineál nua fosfair ar bís faoi stiúir gorm (460m) tar éis taighde dópála agus modhnuithe a dhéanamh ar YAO2Ce (YAG: Ce) a úsáidtear i sliseanna stiúir gorm chun éifeachtacht éadrom agus rindreáil dath a fheabhsú;
② Tá staidéar córasach déanta ag forbairt púdair fluaraiseacha nua atá ar bís ag solas ultraivialait (400m) nó solas ultraivialait (360mm) ar chomhdhéanamh, ar struchtúr agus ar shaintréithe speictreach púdair fluaraiseacha dearga agus glasa gorm, chomh maith leis na cóimheasa éagsúla de na trí phúdair fluaraiseacha. chun stiúir bán a fháil le teochtaí dath éagsúla;
③ Tá tuilleadh oibre déanta ar na saincheisteanna bunúsacha eolaíocha sa phróiseas ullmhúcháin púdar fluaraiseacha, mar shampla tionchar an phróisis ullmhúcháin ar an bhflosc, chun cáilíocht agus cobhsaíocht an phúdair fluaraiseacha a chinntiú.
Ina theannta sin, glacann solas bán stiúir go príomha le próiseas pacáistithe measctha de phúdar fluaraiseacha agus silicone. Mar gheall ar an seoltacht teirmeach bocht púdar fluaraiseacha, beidh an gléas teas suas mar gheall ar am oibre fada, rud a fhágann go bhfuil silicone ag dul in aois agus giorrú shaol seirbhíse na feiste. Tá an fhadhb seo go háirithe tromchúiseach i soilse bán ard-chumhachta faoi stiúir. Is bealach amháin é pacáistiú iargúlta chun an fhadhb seo a réiteach trí phúdar fluaraiseacha a cheangal leis an tsubstráit agus é a scaradh ón bhfoinse solais LED gorm, rud a laghdóidh tionchar teasa a ghineann an sliseanna ar fheidhmíocht luminescent an phúdair fluaraiseacha. Má tá tréithe seoltacht ard teirmeach ag criadóireacht fluaraiseacha cré annamh, friotaíocht ard creimeadh, ardchobhsaíocht, agus feidhmíocht aschuir optúil den scoth, is féidir leo freastal níos fearr ar riachtanais iarratais stiúir bán ard-chumhachta le dlús ardfhuinnimh. Tá púdair nana micrea le gníomhaíocht shintéirithe ard agus scaipeadh ard tar éis éirí ina réamhriachtanas tábhachtach chun criadóireacht fheidhmiúil optúil neamhchoitianta cré ard-trédhearcach a ullmhú le feidhmíocht aschuir ard optúil.
03.Rare upconversion nana-ábhair luminescent luminescent
Is cineál speisialta de phróiseas luminescence é Upconversion luminescence arb iad is sainairíonna an ionsú fótóin íseal-fhuinneamh il ag ábhair luminescent agus giniúint ard-fhuinneamh astaíochtaí fótóin. I gcomparáid le móilíní ruaime orgánacha traidisiúnta nó poncanna candamach, tá go leor buntáistí ag nana-ábhair luminescent upconversion cré annamh, mar athrú mór frith Stokes, banna astaíochta caol, cobhsaíocht mhaith, tocsaineacht íseal, doimhneacht treá fíocháin ard, agus trasnaíocht fluaraiseachta íseal spontáineach. Tá ionchais iarratais leathana acu sa réimse bithleighis.
Le blianta beaga anuas, tá dul chun cinn suntasach déanta ag nana-ábhair luminescent upconversion cré annamh i sintéis, modhnú dromchla, feidhmiú dromchla, agus feidhmeanna bithleighis. Feabhsaíonn daoine feidhmíocht luminescence na n-ábhar trí bharrfheabhsú a dhéanamh ar a gcomhdhéanamh, a staid chéim, a méid, etc. ag an nanascála, agus an croí-struchtúr / bhlaosc a chomhcheangal chun lárionad múchadh an luminescence a laghdú, chun an dóchúlacht aistrithe a mhéadú. Trí mhodhnú ceimiceach, teicneolaíochtaí le bith-chomhoiriúnacht mhaith a bhunú chun tocsaineacht a laghdú, agus modhanna íomháithe a fhorbairt le haghaidh cealla beo luminescent upconversion agus in vivo; Modhanna cúplála bitheolaíocha éifeachtacha agus sábháilte a fhorbairt bunaithe ar riachtanais na n-iarratas éagsúla (cealla braite imdhíonachta, íomháú fluaraiseachta in vivo, teiripe photodinimiciúil, teiripe photothermal, drugaí scaoileadh rialaithe grianghraf, etc.).
Tá poitéinseal feidhme ollmhór agus tairbhí eacnamaíocha ag an staidéar seo, agus tá suntas eolaíoch tábhachtach aige maidir le forbairt nana-leigheas, cur chun cinn sláinte an duine, agus dul chun cinn sóisialta.
Uimh.2 Ábhair nanamhaighnéadacha tearc-chré
Tá ábhair maighnéad buan neamhchoitianta domhain tar éis dul trí chéim forbartha: SmCo5, Sm2Co7, agus Nd2Fe14B. Mar phúdar maighnéadach NdFeB atá múchta go tapa d'ábhair mhaighnéid bhuan nasctha, tá an méid gráin idir 20nm agus 50nm, rud a fhágann gur gnáth-ábhar maighnéad buan nanocrystalline tearc-chré é.
Tá tréithe méid beag, struchtúr fearainn aonair, agus coercivity ard ag ábhair naomagnetic cré-annamh. Is féidir le húsáid ábhair thaifeadta maighnéadacha cóimheas comhartha-go-torann agus cáilíocht íomhá a fheabhsú. Mar gheall ar a mhéid beag agus ard-iontaofacht, tá a úsáid i gcórais mótair micrea mar threoir thábhachtach d'fhorbairt na giniúna nua de mhótair eitlíochta, aeraspáis agus mara. Maidir le cuimhne maighnéadach, sreabhach maighnéadach, ábhair Giant Magneto Friotaíocht, is féidir an fheidhmíocht a fheabhsú go mór, rud a fhágann go n-éiríonn feistí ardfheidhmíochta agus miniaturized.
Uimh.3Nano domhain annamhábhair chatalaíoch
Baineann beagnach gach imoibriú catalaíoch le hábhair chatalaíoch neamhchoitianta. Mar gheall ar éifeachtaí dromchla, éifeachtaí toirte, agus éifeachtaí méid chandamach, tá aird níos mó á tarraingt ar nanaitheicneolaíocht annamh-chré. I go leor imoibrithe ceimiceacha, úsáidtear catalaíoch cré annamh. Má úsáidtear nanocatalyts cré annamh, feabhsófar go mór an ghníomhaíocht chatalaíoch agus an éifeachtúlacht.
Go ginearálta úsáidtear nanachatailítí tearc-chré i gcóireáil scáineadh catalaíoch peitriliam agus íonú sceite feithicleach. Is iad na hábhair nanocatalytic cré annamh is coitianta a úsáidtearCeO2agusLa2O3, is féidir a úsáid mar chatalaíoch agus tionscnóirí, chomh maith le hiompróirí catalaíoch.
Uimh.4Ocsaíd cerium nanaábhar sciath ultraivialait
Tugtar an gníomhaire leithlisithe ultraivialait tríú glúin ar ocsaíd nana-cerium, le héifeacht leithlisithe maith agus tarchur ard. I gcosmaidí, ní mór gníomhaíocht chatalaíoch íseal nano ceria a úsáid mar oibreán aonrúcháin UV. Dá bhrí sin, tá aird an mhargaidh agus aitheantas na n-ábhar sciath ultraivialait ocsaíd nano cerium ard. Éilíonn feabhas leanúnach ar chomhtháthú ciorcaid chomhtháite ábhair nua do phróisis déantúsaíochta sliseanna ciorcaid chomhtháite. Tá ceanglais níos airde ag ábhair nua maidir le sreabhán snasta, agus ní mór do shreabháin snasta cré leathsheoltóra an riachtanas seo a chomhlíonadh, le luas snasta níos tapúla agus níos lú toirte snasta. Tá margadh leathan ag ábhair snasta cré-annamh nana.
Tá an méadú suntasach ar úinéireacht gluaisteán mar thoradh ar thruailliú aeir tromchúiseach, agus is é suiteáil catalaíoch íonú sceite gluaisteán an bealach is éifeachtaí chun truailliú sceite a rialú. Tá ról tábhachtach ag ocsaídí ilchodacha siorcóiniam nano cerium maidir le feabhas a chur ar cháilíocht íonú gáis eireaball.
Uimh.5 Ábhair nana-fheidhmiúla eile
01. Ábhair nana-cheirmeacha neamhchoitianta cré
Is féidir le púdar nana-ceirmeach an teocht shintéirithe a laghdú go suntasach, atá 200 ℃ ~ 300 ℃ níos ísle ná an púdar ceirmeach neamh nana leis an gcomhdhéanamh céanna. Má chuirtear nano CeO2 le criadóireacht is féidir an teocht shintéirithe a laghdú, bac a chur ar fhás laitíse, agus dlús na criadóireachta a fheabhsú. Ag cur eilimintí tearc-chré, mar shamplaY2O3, CeO2, or La2O3 to ZrO2is féidir cosc a chur ar chlaochlú céim ardteochta agus ar bhrabúsacht ZrO2, agus ábhair struchtúracha ceirmeacha níos déine a bhaint as claochlú céim ZrO2.
Criadóireacht leictreonach (braiteoirí leictreonacha, ábhair PTC, ábhair micreathonn, toilleoirí, teirmeastóirí, etc.) ullmhaithe ag baint úsáide as ultrafine nó nanascála CeO2, Y2O3,Nd2O3, Sm2O3, etc. tá feabhas tagtha ar airíonna leictreacha, teirmeacha agus cobhsaíochta.
Má chuirtear ábhair chomhchodacha fótacatalytica gníomhachtaithe cré-annamh leis an bhfoirmle glaze is féidir criadóireacht antibacterial cré-annamh a ullmhú.
02.Rare ábhair nana scannán tanaí
Le forbairt na heolaíochta agus na teicneolaíochta, tá na ceanglais feidhmíochta maidir le táirgí ag éirí níos déine, rud a éilíonn ultra-fíneáil, ultra-tanaí, dlús ultra-ard, agus ultra-líonadh táirgí. Faoi láthair, tá trí chatagóir mhór de nana-scannáin tearc-chré a forbraíodh: scannáin nana-chré annamh casta, scannáin nana ocsaíd tearc-chré, agus scannáin nana-chóimhiotail cré annamh. Tá róil thábhachtacha ag scannáin nana-cré-annamh freisin i dtionscal na faisnéise, i gcatalú, i bhfuinneamh, i iompar agus i míochaine saoil.
Conclúid
Is tír mhór í an tSín in acmhainní tearc-chré. Is bealach nua é forbairt agus cur i bhfeidhm na n-ábhar tearc-chré chun úsáid éifeachtach a bhaint as acmhainní tearc-chré. D'fhonn raon feidhme iarratais créanna neamhchoitianta a leathnú agus forbairt ábhar feidhmiúil nua a chur chun cinn, ba cheart córas teoiriciúil nua a bhunú i dteoiric na n-ábhar chun freastal ar riachtanais taighde na nana-scála, feidhmíocht níos fearr a bheith ag nana-ábhair tearc-chré, agus an teacht chun cinn a dhéanamh. maoine agus feidhmeanna nua is féidir.
Am postála: Bealtaine-29-2023