Elementi di terra raraessi stessi hanno ricche strutture elettroniche e presentano molte proprietà ottiche, elettriche e magnetiche. Dopo la nanomaterializzazione delle terre rare, presenta molte caratteristiche, come effetto di piccole dimensioni, elevato effetto superficiale specifico, effetto quantico, proprietà ottiche estremamente forti, elettriche, magnetiche, superconduttività, alta attività chimica, ecc., Che possono migliorare notevolmente le prestazioni e la funzione dei materiali e sviluppare molti nuovi materiali. Farà un ruolo importante in campi ad alta tecnologia come materiali ottici, materiali a emissione di luce, materiali cristallini, materiali magnetici, materiali per batteria, elettroceramica, ceramica ingegneristica, catalizzatori, ecc.?
1 、 Field di ricerca e applicazione di sviluppo attuale
1. Materiale luminescente delle terre rare: polvere fluorescente nano di terre rare (polvere TV a colori, polvere di lampada), con una migliore efficienza luminosa, ridurrà notevolmente la quantità di terre rare utilizzate. Principalmente usandoY2O3, EU2O3, Tb4o7, CEO2, Gd2o3. Candidati nuovi materiali per la televisione a colori ad alta definizione.?
2. Nano Materiali superconduttori: i superconduttori YBCO preparati usando Y2O3, in particolare i materiali a film sottile, hanno prestazioni stabili, alta resistenza, elaborazione facile, vicino alla fase pratica e ampie prospettive.?
3. Materiali magnetici nano di terra rara: utilizzato per memoria magnetica, fluido magnetico, magnetoresistenza gigante, ecc., Migliorando notevolmente le prestazioni, rendendo i dispositivi ad alte prestazioni e miniaturizzati. Ad esempio, obiettivi di magnetoresistenza gigante di ossido (remno3, ecc.).?
4. Ceramica ad alte prestazioni delle terre rare: elettroceramica (sensori elettronici, materiali PTC, materiali a microonde, condensatori, termistori, ecc.) Preparati con ultra-fine o nanometro Y2O3, LA2O3, ND2O3, SM2O3, ecc. La ceramica sinterizzata a temperature più basse, come Nano Y2O3 e ZRO2, hanno una forte resistenza e tenacità e sono usate in dispositivi resistenti all'usura come cuscinetti e utensili da taglio; Le prestazioni di condensatori multistrato e dispositivi a microonde realizzati in nano Nd2O3, SM2O3, ecc. Sono state notevolmente migliorate.
5. Nanocatalizzatori di terre rare: in molte reazioni chimiche vengono utilizzati catalizzatori di terre rare. Se vengono utilizzati nanocatalizzatori di terre rare, la loro attività catalitica e l'efficienza saranno notevolmente migliorate. L'attuale nano polvere CEO2 presenta i vantaggi di alta attività, basso prezzo e durata di lunga durata nel depuratore di scarico automobilistico e ha sostituito la maggior parte dei metalli preziosi, con un consumo annuale di migliaia di tonnellate.
6. Assorbitore ultravioletto delle terre rare:Nano CEO2La polvere ha un forte assorbimento di raggi ultravioletti e viene utilizzata nei cosmetici della crema solare, nelle fibre di crema solare, nel vetro di auto, ecc.?
7. Polisma di precisione delle terre rare: il CEO2 ha un buon effetto di lucidatura sul vetro e su altri materiali. Nano CEO2 ha un'elevata precisione di lucidatura ed è stato utilizzato in display di cristalli liquidi, wafer di silicio, conservazione del vetro, ecc. In breve, l'applicazione di nanomateriali di terre rare è appena iniziata ed è concentrata nel campo di nuovi materiali ad alta tecnologia, con un alto valore aggiunto, ampia gamma di applicazioni, enormi potenziali e prospettive commerciali molto promettenti.
2 、 Tecnologia di preparazione
Al momento, sia la produzione che l'applicazione di nanomateriali hanno attirato l'attenzione da vari paesi. La nanotecnologia cinese continua a fare progressi e la produzione industriale o la produzione di sperimentazione è stata effettuata con successo in nanoscala SIO2, TiO2, AL2O3, ZnO2, Fe2O3 e altri materiali in polvere. Tuttavia, l'attuale processo di produzione e gli alti costi di produzione sono la sua debolezza fatale, che influirà sull'applicazione diffusa dei nanomateriali. Pertanto, è necessario un miglioramento continuo.?
A causa della speciale struttura elettronica e del grande raggio atomico degli elementi delle terre rare, le loro proprietà chimiche sono molto diverse dagli altri elementi. Pertanto, il metodo di preparazione e la tecnologia post-trattamento dei nano ossidi di terre rare sono anche diversi dagli altri elementi. I principali metodi di ricerca includono:?
1. Metodo di precipitazione: comprese le precipitazioni dell'acido ossalico, le precipitazioni carbonatiche, le precipitazioni di idrossido, le precipitazioni omogenee, le precipitazioni di complessazione, ecc. La più grande caratteristica di questo metodo è che la soluzione nuclea rapidamente, è facile da controllare, l'attrezzatura è semplice e può produrre prodotti ad alta purizia. Ma è difficile filtrare e facile da aggregare?
2. Metodo idrotermico: accelerare e rafforzare la reazione di idrolisi degli ioni a condizioni di alta temperatura e pressione e forma nuclei nanocristallini dispersi. Questo metodo può ottenere polveri di nanometri con dispersione uniforme e distribuzione della dimensione delle particelle stretta, ma richiede attrezzature ad alta temperatura e ad alta pressione, che è costosa e non sicura da funzionare.?
3. Metodo gel: è un metodo importante per preparare materiali inorganici e svolge un ruolo significativo nella sintesi inorganica. A bassa temperatura, i composti organometallici o i complessi organici possono formare SOL attraverso la polimerizzazione o l'idrolisi e formare gel in determinate condizioni. Un ulteriore trattamento termico può produrre noodles di riso ultrafini con una superficie specifica più ampia e una migliore dispersione. Questo metodo può essere eseguito in condizioni lievi, con conseguente polvere con una superficie più ampia e una migliore dispersibilità. Tuttavia, il tempo di reazione è lungo e richiede diversi giorni per essere completato, rendendo difficile soddisfare i requisiti di industrializzazione?
4. Metodo in fase solida: la decomposizione ad alta temperatura viene effettuata attraverso composti solidi o reazione di media secca intermedia. Ad esempio, il nitrato delle terre rare e l'acido ossalico sono miscelati da fresatura a sfera di fase solida per formare un intermedio di ossalato di terre rare, che viene quindi decomposto ad alta temperatura per ottenere polvere ultra-fine. Questo metodo ha un'elevata efficienza di reazione, apparecchiature semplici e un facile funzionamento, ma la polvere risultante ha morfologia irregolare e scarsa uniformità.
Questi metodi non sono unici e potrebbero non essere completamente applicabili all'industrializzazione. Esistono molti metodi di preparazione, come il metodo di microemulsione organica, l'alcolisi, ecc.?
3 、 Progressi nello sviluppo industriale
La produzione industriale spesso non adotta un singolo metodo, ma piuttosto si basa su punti di forza e integra i punti deboli e combina diversi metodi per raggiungere l'alta qualità del prodotto, il basso costo e il processo sicuro ed efficiente richiesto per la commercializzazione. Il Guangdong Huizhou Ruier Chemical Technology Co., Ltd. ha recentemente compiuto progressi industriali nello sviluppo di nanomateriali delle terre rare. Dopo molti metodi di esplorazione e innumerevoli test, è stato trovato un metodo più adatto alla produzione industriale - Metodo gel a microonde. Il più grande vantaggio di questa tecnologia è che: la reazione di gel di 10 giorni originale è ridotta a 1 giorno, in modo che l'efficienza di produzione sia aumentata di 10 volte, il costo è notevolmente ridotto e la qualità del prodotto è buona, la superficie è grande, la reazione di prova dell'utente è buona, il prezzo è inferiore del 30% a quello dei prodotti americani e giapponesi, che è molto competitiva a livello internazionale, raggiungendo un livello avanzato internazionale?
Recentemente, sono stati condotti esperimenti industriali utilizzando il metodo di precipitazione, utilizzando principalmente l'acqua di ammoniaca e il carbonato di ammoniaca per le precipitazioni e l'uso di solventi organici per la disidratazione e il trattamento superficiale. Questo metodo ha un processo semplice e a basso costo, ma la qualità del prodotto è scarsa e ci sono ancora alcuni agglomerati che necessitano di ulteriori miglioramenti e miglioramenti.
La Cina è un paese importante nelle risorse delle terre rare. Lo sviluppo e l'applicazione dei nanomateriali delle terre rare hanno aperto nuove strade per un efficace utilizzo delle risorse delle terre rare, ampliato l'ambito delle applicazioni di terre rare, ha promosso lo sviluppo di nuovi materiali funzionali, ha aumentato l'esportazione di prodotti ad alto valore aggiunto e migliorate capacità di guadagno in valuta estera. Ciò ha un importante significato pratico nel trasformare i vantaggi delle risorse in vantaggi economici.
Tempo post: 27-2023 giugno