इस दुर्लभ पृथ्वी सामग्री में काफी संभावनाएं हैं!

दुर्लभ पृथ्वी नैनोमटेरियल्स

दुर्लभ पृथ्वी नैनोमटेरियल दुर्लभ पृथ्वी तत्वों में अद्वितीय 4f उप परत इलेक्ट्रॉनिक संरचना, बड़े परमाणु चुंबकीय क्षण, मजबूत स्पिन कक्षा युग्मन और अन्य विशेषताएं हैं, जिसके परिणामस्वरूप बहुत समृद्ध ऑप्टिकल, विद्युत, चुंबकीय और अन्य गुण होते हैं। वे दुनिया भर के देशों के लिए पारंपरिक उद्योगों को बदलने और उच्च तकनीक विकसित करने के लिए अपरिहार्य रणनीतिक सामग्री हैं, और उन्हें "नई सामग्रियों का खजाना" के रूप में जाना जाता है।

धातुकर्म मशीनरी, पेट्रोकेमिकल, ग्लास सिरेमिक, और हल्के वस्त्र जैसे पारंपरिक क्षेत्रों में इसके अनुप्रयोगों के अलावा,दुर्लभ पृथ्वीस्वच्छ ऊर्जा, बड़े वाहन, नई ऊर्जा वाहन, अर्धचालक प्रकाश व्यवस्था और नए डिस्प्ले जैसे उभरते क्षेत्रों में भी महत्वपूर्ण सहायक सामग्री हैं, जो मानव जीवन से निकटता से संबंधित हैं।

दशकों के विकास के बाद, दुर्लभ पृथ्वी से संबंधित अनुसंधान का ध्यान एकल उच्च शुद्धता वाली दुर्लभ पृथ्वी को गलाने और अलग करने से हटकर चुंबकत्व, प्रकाशिकी, बिजली, ऊर्जा भंडारण, उत्प्रेरण, बायोमेडिसिन में दुर्लभ पृथ्वी के उच्च-तकनीकी अनुप्रयोगों पर केंद्रित हो गया है। और अन्य क्षेत्र. एक ओर, भौतिक प्रणाली में दुर्लभ पृथ्वी मिश्रित सामग्रियों की ओर अधिक रुझान है; दूसरी ओर, यह आकृति विज्ञान के संदर्भ में कम आयामी कार्यात्मक क्रिस्टल सामग्रियों पर अधिक केंद्रित है। विशेष रूप से आधुनिक नैनो विज्ञान के विकास के साथ, दुर्लभ पृथ्वी तत्वों की अद्वितीय इलेक्ट्रॉनिक परत संरचना विशेषताओं के साथ नैनोमटेरियल्स के छोटे आकार के प्रभाव, क्वांटम प्रभाव, सतह प्रभाव और इंटरफ़ेस प्रभाव के संयोजन से, दुर्लभ पृथ्वी नैनोमटेरियल्स पारंपरिक सामग्रियों से भिन्न कई नए गुणों का प्रदर्शन करते हैं, जिससे अधिकतम लाभ होता है। दुर्लभ पृथ्वी सामग्रियों का उत्कृष्ट प्रदर्शन, और पारंपरिक सामग्रियों और नए उच्च तकनीक विनिर्माण के क्षेत्र में इसके अनुप्रयोग का और विस्तार करना।

वर्तमान में, मुख्य रूप से निम्नलिखित अत्यधिक आशाजनक दुर्लभ पृथ्वी नैनोमटेरियल हैं, अर्थात् दुर्लभ पृथ्वी नैनो ल्यूमिनसेंट सामग्री, दुर्लभ पृथ्वी नैनो उत्प्रेरक सामग्री, दुर्लभ पृथ्वी नैनो चुंबकीय सामग्री,नैनो सेरियम ऑक्साइडपराबैंगनी परिरक्षण सामग्री, और अन्य नैनो कार्यात्मक सामग्री।

नंबर 1दुर्लभ पृथ्वी नैनो ल्यूमिनसेंट सामग्री

01. दुर्लभ पृथ्वी कार्बनिक-अकार्बनिक संकर ल्यूमिनसेंट नैनोमटेरियल्स

पूरक और अनुकूलित कार्यों को प्राप्त करने के लिए समग्र सामग्री आणविक स्तर पर विभिन्न कार्यात्मक इकाइयों को जोड़ती है। कार्बनिक अकार्बनिक संकर सामग्री में कार्बनिक और अकार्बनिक घटकों के कार्य होते हैं, जो अच्छी यांत्रिक स्थिरता, लचीलापन, थर्मल स्थिरता और उत्कृष्ट प्रक्रियाशीलता दिखाते हैं।

 दुर्लभ पृथ्वीकॉम्प्लेक्स के कई फायदे हैं, जैसे उच्च रंग शुद्धता, उत्तेजित अवस्था का लंबा जीवन, उच्च क्वांटम उपज और समृद्ध उत्सर्जन स्पेक्ट्रम लाइनें। इनका व्यापक रूप से कई क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है, जैसे डिस्प्ले, ऑप्टिकल वेवगाइड एम्प्लीफिकेशन, सॉलिड-स्टेट लेजर, बायोमार्कर और एंटी-जालसाजी। हालाँकि, दुर्लभ पृथ्वी परिसरों की कम फोटोथर्मल स्थिरता और खराब प्रक्रियात्मकता उनके अनुप्रयोग और प्रचार में गंभीर रूप से बाधा डालती है। अच्छे यांत्रिक गुणों और स्थिरता वाले अकार्बनिक मैट्रिक्स के साथ दुर्लभ पृथ्वी परिसरों का संयोजन दुर्लभ पृथ्वी परिसरों के ल्यूमिनसेंट गुणों को बेहतर बनाने का एक प्रभावी तरीका है।

दुर्लभ पृथ्वी कार्बनिक अकार्बनिक संकर सामग्री के विकास के बाद से, उनके विकास के रुझान निम्नलिखित विशेषताएं दिखाते हैं:

① रासायनिक डोपिंग विधि द्वारा प्राप्त संकर सामग्री में स्थिर सक्रिय घटक, उच्च डोपिंग मात्रा और घटकों का समान वितरण होता है;

② एकल कार्यात्मक सामग्रियों से बहुक्रियाशील सामग्रियों में परिवर्तन करना, उनके अनुप्रयोगों को अधिक व्यापक बनाने के लिए बहुक्रियाशील सामग्रियों का विकास करना;

③ मैट्रिक्स विविध है, मुख्य रूप से सिलिका से लेकर टाइटेनियम डाइऑक्साइड, कार्बनिक पॉलिमर, मिट्टी और आयनिक तरल पदार्थ जैसे विभिन्न सब्सट्रेट्स तक।

02. सफेद एलईडी दुर्लभ पृथ्वी ल्यूमिनसेंट सामग्री

मौजूदा प्रकाश प्रौद्योगिकियों की तुलना में, प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) जैसे अर्धचालक प्रकाश उत्पादों में लंबी सेवा जीवन, कम ऊर्जा खपत, उच्च चमकदार दक्षता, पारा मुक्त, यूवी मुक्त और स्थिर संचालन जैसे फायदे हैं। गरमागरम लैंप, फ्लोरोसेंट लैंप और उच्च शक्ति वाले गैस डिस्चार्ज लैंप (एचआईडी) के बाद उन्हें "चौथी पीढ़ी का प्रकाश स्रोत" माना जाता है।

सफेद एलईडी चिप्स, सब्सट्रेट्स, फॉस्फोरस और ड्राइवरों से बनी होती है। सफेद एलईडी के प्रदर्शन में दुर्लभ पृथ्वी फ्लोरोसेंट पाउडर एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। हाल के वर्षों में, सफेद एलईडी फॉस्फोरस पर बड़ी मात्रा में शोध कार्य किया गया है और उत्कृष्ट प्रगति हुई है:

① नीली एलईडी (460m) द्वारा उत्तेजित एक नए प्रकार के फॉस्फोर के विकास ने प्रकाश दक्षता और रंग प्रतिपादन में सुधार के लिए नीले एलईडी चिप्स में उपयोग किए जाने वाले YAO2Ce (YAG: Ce) पर डोपिंग और संशोधन अनुसंधान किया है;

② पराबैंगनी प्रकाश (400 मीटर) या पराबैंगनी प्रकाश (360 मिमी) से उत्तेजित नए फ्लोरोसेंट पाउडर के विकास ने लाल और हरे नीले फ्लोरोसेंट पाउडर की संरचना, संरचना और वर्णक्रमीय विशेषताओं के साथ-साथ तीन फ्लोरोसेंट पाउडर के विभिन्न अनुपातों का व्यवस्थित रूप से अध्ययन किया है। विभिन्न रंग तापमान के साथ सफेद एलईडी प्राप्त करने के लिए;

फ्लोरोसेंट पाउडर की गुणवत्ता और स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए फ्लोरोसेंट पाउडर की तैयारी प्रक्रिया में बुनियादी वैज्ञानिक मुद्दों पर आगे काम किया गया है, जैसे फ्लक्स पर तैयारी प्रक्रिया का प्रभाव।

इसके अलावा, सफेद रोशनी एलईडी मुख्य रूप से फ्लोरोसेंट पाउडर और सिलिकॉन की मिश्रित पैकेजिंग प्रक्रिया को अपनाती है। फ्लोरोसेंट पाउडर की खराब तापीय चालकता के कारण, लंबे समय तक काम करने के कारण डिवाइस गर्म हो जाएगा, जिससे सिलिकॉन पुराना हो जाएगा और डिवाइस की सेवा का जीवन छोटा हो जाएगा। यह समस्या विशेष रूप से उच्च-शक्ति वाली सफेद रोशनी वाली एलईडी में गंभीर है। रिमोट पैकेजिंग फ्लोरोसेंट पाउडर को सब्सट्रेट से जोड़कर और इसे नीले एलईडी प्रकाश स्रोत से अलग करके इस समस्या को हल करने का एक तरीका है, जिससे फ्लोरोसेंट पाउडर के ल्यूमिनसेंट प्रदर्शन पर चिप द्वारा उत्पन्न गर्मी के प्रभाव को कम किया जा सकता है। यदि दुर्लभ पृथ्वी फ्लोरोसेंट सिरेमिक में उच्च तापीय चालकता, उच्च संक्षारण प्रतिरोध, उच्च स्थिरता और उत्कृष्ट ऑप्टिकल आउटपुट प्रदर्शन की विशेषताएं हैं, तो वे उच्च ऊर्जा घनत्व के साथ उच्च शक्ति सफेद एलईडी की अनुप्रयोग आवश्यकताओं को बेहतर ढंग से पूरा कर सकते हैं। उच्च सिंटरिंग गतिविधि और उच्च फैलाव वाले माइक्रो नैनो पाउडर उच्च ऑप्टिकल आउटपुट प्रदर्शन के साथ उच्च पारदर्शिता वाले दुर्लभ पृथ्वी ऑप्टिकल कार्यात्मक सिरेमिक की तैयारी के लिए एक महत्वपूर्ण शर्त बन गए हैं।

 03.दुर्लभ पृथ्वी अपरूपांतरण ल्यूमिनसेंट नैनोमटेरियल्स

 अपरूपांतरण ल्यूमिनसेंस एक विशेष प्रकार की ल्यूमिनेसेंस प्रक्रिया है जो ल्यूमिनसेंट सामग्रियों द्वारा कई कम-ऊर्जा फोटॉनों के अवशोषण और उच्च-ऊर्जा फोटॉन उत्सर्जन की पीढ़ी की विशेषता है। पारंपरिक कार्बनिक डाई अणुओं या क्वांटम डॉट्स की तुलना में, दुर्लभ पृथ्वी अपरूपांतरण ल्यूमिनसेंट नैनोमटेरियल्स के कई फायदे हैं जैसे बड़े एंटी स्टोक्स शिफ्ट, संकीर्ण उत्सर्जन बैंड, अच्छी स्थिरता, कम विषाक्तता, उच्च ऊतक प्रवेश गहराई और कम सहज प्रतिदीप्ति हस्तक्षेप। बायोमेडिकल क्षेत्र में उनके आवेदन की व्यापक संभावनाएं हैं।

हाल के वर्षों में, दुर्लभ पृथ्वी अपरूपांतरण ल्यूमिनसेंट नैनोमटेरियल्स ने संश्लेषण, सतह संशोधन, सतह क्रियाशीलता और बायोमेडिकल अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण प्रगति की है। लोग नैनोस्केल पर अपनी संरचना, चरण स्थिति, आकार इत्यादि को अनुकूलित करके और संक्रमण संभावना को बढ़ाने के लिए ल्यूमिनेसेंस शमन केंद्र को कम करने के लिए कोर/शेल संरचना को संयोजित करके सामग्रियों के ल्यूमिनसेंस प्रदर्शन में सुधार करते हैं। रासायनिक संशोधन द्वारा, विषाक्तता को कम करने के लिए अच्छी जैव-अनुकूलता वाली प्रौद्योगिकियों की स्थापना करें, और अपरूपांतरित ल्यूमिनसेंट जीवित कोशिकाओं और विवो में इमेजिंग विधियों का विकास करें; विभिन्न अनुप्रयोगों (प्रतिरक्षा पहचान कोशिकाएं, विवो प्रतिदीप्ति इमेजिंग, फोटोडायनामिक थेरेपी, फोटोथर्मल थेरेपी, फोटो नियंत्रित रिलीज दवाएं, आदि) की जरूरतों के आधार पर कुशल और सुरक्षित जैविक युग्मन विधियों का विकास करें।

इस अध्ययन में व्यापक अनुप्रयोग क्षमता और आर्थिक लाभ हैं, और नैनोमेडिसिन के विकास, मानव स्वास्थ्य को बढ़ावा देने और सामाजिक प्रगति के लिए इसका महत्वपूर्ण वैज्ञानिक महत्व है।

नंबर 2 दुर्लभ पृथ्वी नैनो चुंबकीय सामग्री

 
दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक सामग्री तीन विकास चरणों से गुज़री है: smCo5, sm2Co7, और Nd2Fe14B। बंधी हुई स्थायी चुंबक सामग्री के लिए तेजी से बुझने वाले एनडीएफईबी चुंबकीय पाउडर के रूप में, अनाज का आकार 20 एनएम से 50 एनएम तक होता है, जो इसे एक विशिष्ट नैनोक्रिस्टलाइन दुर्लभ पृथ्वी स्थायी चुंबक सामग्री बनाता है।

दुर्लभ पृथ्वी नैनोचुंबकीय सामग्रियों में छोटे आकार, एकल डोमेन संरचना और उच्च जबरदस्ती की विशेषताएं होती हैं। चुंबकीय रिकॉर्डिंग सामग्री के उपयोग से सिग्नल-टू-शोर अनुपात और छवि गुणवत्ता में सुधार हो सकता है। इसके छोटे आकार और उच्च विश्वसनीयता के कारण, माइक्रो मोटर सिस्टम में इसका उपयोग नई पीढ़ी के विमानन, एयरोस्पेस और समुद्री मोटर्स के विकास के लिए एक महत्वपूर्ण दिशा है। चुंबकीय मेमोरी, चुंबकीय तरल पदार्थ, विशाल मैग्नेटो प्रतिरोध सामग्री के लिए, प्रदर्शन में काफी सुधार किया जा सकता है, जिससे उपकरण उच्च-प्रदर्शन वाले और लघु बन जाते हैं।

नंबर 3दुर्लभ पृथ्वी नैनोउत्प्रेरक सामग्री

दुर्लभ पृथ्वी उत्प्रेरक सामग्रियों में लगभग सभी उत्प्रेरक प्रतिक्रियाएं शामिल होती हैं। सतह प्रभाव, आयतन प्रभाव और क्वांटम आकार प्रभाव के कारण, दुर्लभ पृथ्वी नैनोटेक्नोलॉजी ने तेजी से ध्यान आकर्षित किया है। कई रासायनिक प्रतिक्रियाओं में, दुर्लभ पृथ्वी उत्प्रेरक का उपयोग किया जाता है। यदि दुर्लभ पृथ्वी नैनोकैटलिस्ट का उपयोग किया जाता है, तो उत्प्रेरक गतिविधि और दक्षता में काफी सुधार होगा।

दुर्लभ पृथ्वी नैनोकैटलिस्ट का उपयोग आम तौर पर पेट्रोलियम उत्प्रेरक क्रैकिंग और ऑटोमोटिव निकास के शुद्धिकरण उपचार में किया जाता है। सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली दुर्लभ पृथ्वी नैनोकैटलिटिक सामग्री हैंCeO2औरLa2O3, जिसका उपयोग उत्प्रेरक और प्रमोटर के साथ-साथ उत्प्रेरक वाहक के रूप में भी किया जा सकता है।

नं .4नैनो सेरियम ऑक्साइडपराबैंगनी परिरक्षण सामग्री

नैनो सेरियम ऑक्साइड को अच्छे अलगाव प्रभाव और उच्च संप्रेषण के साथ तीसरी पीढ़ी के पराबैंगनी अलगाव एजेंट के रूप में जाना जाता है। सौंदर्य प्रसाधनों में, कम उत्प्रेरक गतिविधि वाले नैनो सेरिया का उपयोग यूवी आइसोलेटिंग एजेंट के रूप में किया जाना चाहिए। इसलिए, नैनो सेरियम ऑक्साइड पराबैंगनी परिरक्षण सामग्री का बाजार में ध्यान और मान्यता अधिक है। एकीकृत सर्किट एकीकरण के निरंतर सुधार के लिए एकीकृत सर्किट चिप निर्माण प्रक्रियाओं के लिए नई सामग्रियों की आवश्यकता होती है। नई सामग्रियों में पॉलिशिंग तरल पदार्थों की अधिक आवश्यकता होती है, और सेमीकंडक्टर दुर्लभ पृथ्वी पॉलिशिंग तरल पदार्थों को तेज पॉलिशिंग गति और कम पॉलिशिंग मात्रा के साथ, इस आवश्यकता को पूरा करने की आवश्यकता होती है। नैनो दुर्लभ पृथ्वी पॉलिशिंग सामग्री का एक व्यापक बाजार है।

कार स्वामित्व में उल्लेखनीय वृद्धि के कारण गंभीर वायु प्रदूषण हुआ है, और कार निकास शुद्धिकरण उत्प्रेरक की स्थापना निकास प्रदूषण को नियंत्रित करने का सबसे प्रभावी तरीका है। नैनो सेरियम ज़िरकोनियम मिश्रित ऑक्साइड टेल गैस शुद्धिकरण की गुणवत्ता में सुधार करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

नंबर 5 अन्य नैनो कार्यात्मक सामग्री

01. दुर्लभ पृथ्वी नैनो सिरेमिक सामग्री

नैनो सिरेमिक पाउडर सिंटरिंग तापमान को काफी कम कर सकता है, जो समान संरचना वाले गैर नैनो सिरेमिक पाउडर की तुलना में 200 ℃ ~ 300 ℃ कम है। सिरेमिक में नैनो CeO2 जोड़ने से सिंटरिंग तापमान कम हो सकता है, जाली के विकास में बाधा आ सकती है और सिरेमिक के घनत्व में सुधार हो सकता है। जैसे दुर्लभ पृथ्वी तत्वों को जोड़नाY2O3, CeO2, or La2O3 to ZrO2उच्च तापमान चरण परिवर्तन और ZrO2 के भंगुरता को रोक सकता है, और ZrO2 चरण परिवर्तन को मजबूत सिरेमिक संरचनात्मक सामग्री प्राप्त कर सकता है।

इलेक्ट्रॉनिक सिरेमिक (इलेक्ट्रॉनिक सेंसर, पीटीसी सामग्री, माइक्रोवेव सामग्री, कैपेसिटर, थर्मिस्टर्स, आदि) अल्ट्राफाइन या नैनोस्केल CeO2, Y2O3 का उपयोग करके तैयार किए जाते हैं।Nd2O3, एसएम2ओ3, आदि ने विद्युत, थर्मल और स्थिरता गुणों में सुधार किया है।

ग्लेज़ फ़ॉर्मूले में दुर्लभ पृथ्वी सक्रिय फोटोकैटलिटिक मिश्रित सामग्री जोड़ने से दुर्लभ पृथ्वी जीवाणुरोधी सिरेमिक तैयार किया जा सकता है।

02.दुर्लभ पृथ्वी नैनो पतली फिल्म सामग्री

 विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विकास के साथ, उत्पादों के लिए प्रदर्शन आवश्यकताएं तेजी से कठोर होती जा रही हैं, जिसके लिए उत्पादों की अल्ट्रा-फाइन, अल्ट्रा-थिन, अल्ट्रा-उच्च घनत्व और अल्ट्रा-फिलिंग की आवश्यकता होती है। वर्तमान में, दुर्लभ पृथ्वी नैनो फिल्मों की तीन प्रमुख श्रेणियां विकसित की गई हैं: दुर्लभ पृथ्वी जटिल नैनो फिल्में, दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड नैनो फिल्में, और दुर्लभ पृथ्वी नैनो मिश्र धातु फिल्में। दुर्लभ पृथ्वी नैनो फिल्में सूचना उद्योग, उत्प्रेरण, ऊर्जा, परिवहन और जीवन चिकित्सा में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं।

निष्कर्ष

चीन दुर्लभ पृथ्वी संसाधनों में एक प्रमुख देश है। दुर्लभ पृथ्वी नैनोमटेरियल्स का विकास और अनुप्रयोग दुर्लभ पृथ्वी संसाधनों का प्रभावी ढंग से उपयोग करने का एक नया तरीका है। दुर्लभ पृथ्वी के अनुप्रयोग दायरे का विस्तार करने और नई कार्यात्मक सामग्रियों के विकास को बढ़ावा देने के लिए, नैनोस्केल पर अनुसंधान आवश्यकताओं को पूरा करने, दुर्लभ पृथ्वी नैनोमटेरियल्स को बेहतर प्रदर्शन करने और उभरने के लिए सामग्री सिद्धांत में एक नई सैद्धांतिक प्रणाली स्थापित की जानी चाहिए। नई संपत्तियों और कार्यों का संभव होना।