Ретки земјени елементисамите имаат богати електронски структури и покажуваат многу оптички, електрични и магнетни својства. По наноматеријализацијата на ретките земји, тој покажува многу карактеристики, како што се ефект на мала големина, високо специфичен површински ефект, квантен ефект, исклучително силни оптички, електрични, магнетни својства, суперспроводливост, висока хемиска активност итн., кои во голема мера можат да ги подобрат перформансите и функцијата. на материјали и да развијат многу нови материјали. Ќе игра важна улога во полињата со висока технологија, како што се оптички материјали, материјали што емитуваат светлина, кристални материјали, магнетни материјали, материјали за батерии, електрокерамика, инженерска керамика, катализатори итн.?
1, Тековно развојно истражување и полиња за примена
1. Луминисцентен материјал за ретка земја: Нано флуоресцентен прав од ретка земја (прашок за ТВ во боја, прашок за светилка), со подобрена светлосна ефикасност, во голема мера ќе ја намали количината на ретка земја што се користи. Главно користењеY2O3, Eu2O3, Tb4O7, CeO2, Gd2O3. Кандидат за нови материјали за телевизија во боја со висока дефиниција.?
2. Нано суперспроводливи материјали: YBCO суперпроводниците подготвени со употреба на Y2O3, особено материјали со тенок филм, имаат стабилни перформанси, висока јачина, лесна обработка, блиску до практична фаза и широки изгледи.?
3. Ретки земјени нано магнетни материјали: се користат за магнетна меморија, магнетна течност, џиновска магнетоотпорност итн., кои значително ги подобруваат перформансите, правејќи уреди со високи перформанси и минијатуризирани. На пример, оксидни џиновски магнетоотпорни цели (REMnO3, итн.).?
4. Керамика со високи перформанси за ретки земји: Електрокерамика (електронски сензори, PTC материјали, микробранови материјали, кондензатори, термистори итн.) подготвена со ултра фини или нанометарски Y2O3, La2O3, Nd2O3, Sm2O3 итн., чии електрични својства, термички својствата и стабилноста се значително подобрени, се важен аспект на надградбата на електронските материјали. Керамиката синтерувана на пониски температури, како нано Y2O3 и ZrO2, има силна цврстина и цврстина и се користи во уреди отпорни на абење, како што се лежишта и алатки за сечење; Изведбата на повеќеслојните кондензатори и микробрановите уреди направени од нано Nd2O3, Sm2O3 итн. е значително подобрена.?
5. Нанокатализатори на ретки земји: Во многу хемиски реакции, се користат катализатори на ретки земји. Доколку се користат нанокатализатори за ретки земји, нивната каталитичка активност и ефикасност значително ќе се подобрат. Актуелниот нано прав CeO2 ги има предностите на високата активност, ниската цена и долг работен век во прочистувачот на издувните гасови на автомобилот и ги замени повеќето од благородни метали, со годишна потрошувачка од илјадници тони.?
6. Апсорбер на ултравиолетови ретки земји:Нано CeO2прав има силна апсорпција на ултравиолетовите зраци и се користи во козметика за сончање, влакна за сончање, стакло за автомобили итн.?
7. Прецизно полирање на ретка земја: CeO2 има добар ефект на полирање на стакло и други материјали. Nano CeO2 има висока прецизност на полирање и се користи во дисплеи со течни кристали, силиконски наполитанки, складирање стакло итн. Накратко, примената на наноматеријали од ретки земји штотуку започна и е концентрирана во областа на високотехнолошките нови материјали, со висока додадена вредност, широк опсег на апликации, огромен потенцијал и многу ветувачки комерцијални перспективи.?
2, Технологија на подготовка
Во моментов, и производството и примената на наноматеријали привлекоа внимание од различни земји. Кинеската нанотехнологија продолжува да напредува, а индустриското производство или пробното производство е успешно спроведено во нано размери SiO2, TiO2, Al2O3, ZnO2, Fe2O3 и други прашкасти материјали. Сепак, сегашниот производствен процес и високите трошоци за производство се неговата фатална слабост, што ќе влијае на широката примена на наноматеријалите. Затоа, неопходно е постојано подобрување.?
Поради посебната електронска структура и големиот атомски радиус на ретките земјени елементи, нивните хемиски својства се многу различни од другите елементи. Затоа, методот на подготовка и технологијата за пост-третман на нанооксидите од ретки земји се исто така различни од другите елементи. Главните методи на истражување вклучуваат:?
1. Метод на таложење: вклучувајќи таложење со оксална киселина, карбонатни врнежи, врнежи од хидроксид, хомогени врнежи, врнежи со комплекси, итн. производи со висока чистота. Но, тешко е да се филтрира и лесно да се собере?
2. Хидротермална метода: Забрзување и зајакнување на реакцијата на хидролиза на јоните во услови на висока температура и притисок и формирање на дисперзирани нанокристални јадра. Овој метод може да добие нанометарски прашоци со рамномерна дисперзија и тесна дистрибуција на големината на честичките, но бара опрема со висока температура и висок притисок, која е скапа и небезбедна за работа.?
3. метод на гел: Тоа е важен метод за подготовка на неоргански материјали и игра значајна улога во неорганската синтеза. На ниска температура, органометалните соединенија или органските комплекси можат да формираат сол преку полимеризација или хидролиза и да формираат гел под одредени услови. Понатамошната термичка обработка може да произведе ултрафини тестенини од ориз со поголема специфична површина и подобра дисперзија. Овој метод може да се спроведе под благи услови, што резултира со прашок со поголема површина и подобра дисперзибилност. Сепак, времето на реакција е долго и трае неколку дена за да се заврши, што го отежнува исполнувањето на барањата на индустријализацијата?
4. Метод на цврста фаза: распаѓањето на висока температура се врши преку цврсто соединение или посредна реакција на суви медиуми. На пример, нитратот од ретка земја и оксалната киселина се мешаат со топчесто мелење во цврста фаза за да се формира посредник од редок земјен оксалат, кој потоа се распаѓа на висока температура за да се добие ултра фин прав. Овој метод има висока ефикасност на реакција, едноставна опрема и лесно ракување, но добиениот прав има неправилна морфологија и слаба униформност.?
Овие методи не се единствени и можеби не се целосно применливи за индустријализацијата. Има многу методи на подготовка, како метод на органска микроемулзија, алкохолиза итн.?
3, Напредок во индустрискиот развој
Индустриското производство често не прифаќа единствен метод, туку повеќе се потпира на силните страни и ги надополнува слабостите и комбинира неколку методи за да постигне висок квалитет на производот, ниска цена и безбеден и ефикасен процес потребен за комерцијализација. Guangdong Huizhou Ruier Chemical Technology Co., Ltd. неодамна постигна индустриски напредок во развојот на наноматеријали од ретки земји. По многу методи на истражување и безброј тестови, пронајден е метод кој е посоодветен за индустриско производство - метода на гел со микробранова печка. Најголемата предност на оваа технологија е тоа што: оригиналната реакција на гел од 10 дена се скратува на 1 ден, така што производната ефикасност е зголемена за 10 пати, цената е значително намалена, а квалитетот на производот е добар, површината е голема. , Пробната реакција на корисникот е добра, цената е 30% пониска од онаа на американските и јапонските производи, што е многу конкурентно на меѓународно ниво, Постигнете меѓународно напредно ниво.?
Неодамна, индустриски експерименти беа спроведени со користење на методот на таложење, главно користејќи амонијак вода и амонијак карбонат за врнежи и користење органски растворувачи за дехидрација и површинска обработка. Овој метод има едноставен процес и ниска цена, но квалитетот на производот е слаб, а сè уште има некои агломерации на кои им треба дополнително подобрување и подобрување.?
Кина е главна земја со ресурси на ретки земји. Развојот и примената на наноматеријали од ретки земји отворија нови патишта за ефективно искористување на ресурсите на ретки земји, го проширија опсегот на апликации за ретки земји, промовираа развој на нови функционални материјали, го зголемија извозот на производи со висока додадена вредност и го подобрија странскиот размена на можности за заработка. Ова има важно практично значење во претворањето на предностите на ресурсите во економски предности.
Време на објавување: 27 јуни 2023 година