दुर्मिळ अर्थ नॅनोमटेरियल्सचे अनुप्रयोग आणि उत्पादन तंत्रज्ञान

दुर्मिळ पृथ्वी घटकस्वतःकडे समृद्ध इलेक्ट्रॉनिक संरचना आहेत आणि अनेक ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल आणि चुंबकीय गुणधर्म प्रदर्शित करतात. दुर्मिळ पृथ्वीच्या नॅनोमटेरियलायझेशननंतर, ते लहान आकाराचा प्रभाव, उच्च विशिष्ट पृष्ठभागाचा प्रभाव, क्वांटम प्रभाव, अत्यंत मजबूत ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल, चुंबकीय गुणधर्म, सुपरकंडक्टिव्हिटी, उच्च रासायनिक क्रियाकलाप इ. यासारखी अनेक वैशिष्ट्ये प्रदर्शित करते, ज्यामुळे कार्यप्रदर्शन आणि कार्य मोठ्या प्रमाणात सुधारू शकते. साहित्य आणि अनेक नवीन साहित्य विकसित. हे ऑप्टिकल साहित्य, प्रकाश-उत्सर्जक साहित्य, क्रिस्टल साहित्य, चुंबकीय साहित्य, बॅटरी साहित्य, इलेक्ट्रोसेरामिक्स, अभियांत्रिकी सिरॅमिक्स, उत्प्रेरक इत्यादी उच्च-तंत्रज्ञान क्षेत्रात महत्त्वाची भूमिका बजावेल?

1, वर्तमान विकास संशोधन आणि अनुप्रयोग फील्ड

 1. दुर्मिळ पृथ्वी ल्युमिनेसेंट सामग्री: दुर्मिळ पृथ्वी नॅनो फ्लोरोसेंट पावडर (रंग टीव्ही पावडर, दिवा पावडर), सुधारित चमकदार कार्यक्षमतेसह, वापरल्या जाणाऱ्या दुर्मिळ पृथ्वीचे प्रमाण मोठ्या प्रमाणात कमी करेल. प्रामुख्याने वापरणेY2O3, Eu2O3, Tb4O7, CeO2, Gd2O3. हाय डेफिनिशन कलर टेलिव्हिजनसाठी उमेदवार नवीन साहित्य.?

2. नॅनो सुपरकंडक्टिंग मटेरियल: Y2O3 वापरून तयार केलेल्या YBCO सुपरकंडक्टर्स, विशेषत: पातळ फिल्म मटेरियल, स्थिर कामगिरी, उच्च सामर्थ्य, सुलभ प्रक्रिया, व्यावहारिक टप्प्याच्या जवळ आणि व्यापक संभावना आहेत.?

3. दुर्मिळ पृथ्वी नॅनो चुंबकीय साहित्य: चुंबकीय मेमरी, चुंबकीय द्रवपदार्थ, विशाल चुंबकीय प्रतिरोधकता इत्यादींसाठी वापरले जाते, कार्यप्रदर्शनात मोठ्या प्रमाणात सुधारणा करते, उपकरणे उच्च-कार्यक्षमता आणि सूक्ष्म बनवतात. उदाहरणार्थ, ऑक्साइड जायंट मॅग्नेटोरेसिस्टन्स टार्गेट्स (REMnO3, इ.)?

4. दुर्मिळ पृथ्वी उच्च-कार्यक्षमता असलेले सिरेमिक: इलेक्ट्रोसेरामिक्स (इलेक्ट्रॉनिक सेन्सर्स, पीटीसी साहित्य, मायक्रोवेव्ह साहित्य, कॅपेसिटर, थर्मिस्टर्स इ.) अल्ट्रा-फाईन किंवा नॅनोमीटर Y2O3, La2O3, Nd2O3, Sm2O3, इत्यादीसह तयार केलेले, ज्याचे विद्युत गुणधर्म आहेत. गुणधर्म, आणि स्थिरता मोठ्या प्रमाणात सुधारली गेली आहे, ही इलेक्ट्रॉनिक सामग्री अपग्रेड करण्याचा एक महत्त्वाचा पैलू आहे. नॅनो Y2O3 आणि ZrO2 सारख्या कमी तापमानात सिंटर केलेल्या सिरॅमिक्समध्ये मजबूत ताकद आणि कणखरपणा असतो आणि ते बियरिंग्ज आणि कटिंग टूल्स सारख्या पोशाख-प्रतिरोधक उपकरणांमध्ये वापरले जातात; नॅनो Nd2O3, Sm2O3, इत्यादींनी बनवलेल्या मल्टीलेअर कॅपेसिटर आणि मायक्रोवेव्ह उपकरणांची कार्यक्षमता मोठ्या प्रमाणात सुधारली आहे.?

5. दुर्मिळ पृथ्वी नॅनोकॅटलिस्ट्स: अनेक रासायनिक अभिक्रियांमध्ये, दुर्मिळ पृथ्वी उत्प्रेरकांचा वापर केला जातो. दुर्मिळ पृथ्वी नॅनोकॅटलिस्ट्स वापरल्यास, त्यांची उत्प्रेरक क्रिया आणि कार्यक्षमता मोठ्या प्रमाणात सुधारली जाईल. सध्याच्या CeO2 नॅनो पावडरमध्ये ऑटोमोबाईल एक्झॉस्ट प्युरिफायरमध्ये उच्च क्रियाकलाप, कमी किंमत आणि दीर्घ सेवा आयुष्याचे फायदे आहेत आणि हजारो टन वार्षिक वापरासह बहुतेक मौल्यवान धातू बदलल्या आहेत.?

6. दुर्मिळ पृथ्वी अल्ट्राव्हायोलेट शोषक:नॅनो सीओ 2पावडरमध्ये अल्ट्राव्हायोलेट किरणांचे तीव्र शोषण होते आणि सनस्क्रीन सौंदर्यप्रसाधने, सनस्क्रीन फायबर्स, कार ग्लास इत्यादींमध्ये त्याचा वापर केला जातो?

7. दुर्मिळ पृथ्वीचे अचूक पॉलिशिंग: CeO2 चा काच आणि इतर सामग्रीवर चांगला पॉलिशिंग प्रभाव आहे. Nano CeO2 मध्ये उच्च पॉलिशिंग तंतोतंत आहे आणि त्याचा वापर लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले, सिलिकॉन वेफर्स, ग्लास स्टोरेज इत्यादींमध्ये केला गेला आहे. थोडक्यात, दुर्मिळ पृथ्वी नॅनोमटेरियल्सचा वापर नुकताच सुरू झाला आहे आणि उच्च तंत्रज्ञानाच्या नवीन सामग्रीच्या क्षेत्रात केंद्रित आहे. जोडलेले मूल्य, विस्तृत अनुप्रयोग श्रेणी, प्रचंड क्षमता आणि अतिशय आशादायक व्यावसायिक संभावना.?

2, तयारी तंत्रज्ञान

सध्या, नॅनोमटेरियल्सचे उत्पादन आणि वापर या दोन्हीकडे विविध देशांचे लक्ष वेधले गेले आहे. चीनच्या नॅनोटेक्नॉलॉजीने प्रगती करणे सुरूच ठेवले आहे आणि नॅनोस्केल SiO2, TiO2, Al2O3, ZnO2, Fe2O3 आणि इतर पावडर सामग्रीमध्ये औद्योगिक उत्पादन किंवा चाचणी उत्पादन यशस्वीरित्या केले गेले आहे. तथापि, सध्याची उत्पादन प्रक्रिया आणि उच्च उत्पादन खर्च ही त्याची घातक कमजोरी आहे, ज्यामुळे नॅनोमटेरियल्सच्या व्यापक वापरावर परिणाम होईल. म्हणून, सतत सुधारणा आवश्यक आहे.

विशेष इलेक्ट्रॉनिक संरचना आणि दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांच्या मोठ्या अणु त्रिज्यामुळे, त्यांचे रासायनिक गुणधर्म इतर घटकांपेक्षा खूप वेगळे आहेत. त्यामुळे रेअर अर्थ नॅनो ऑक्साईडची तयारी पद्धत आणि उपचारानंतरचे तंत्रज्ञानही इतर घटकांपेक्षा वेगळे आहे. मुख्य संशोधन पद्धतींमध्ये हे समाविष्ट आहे:?

1. पर्जन्य पद्धत: ऑक्सॅलिक ऍसिड पर्जन्य, कार्बोनेट पर्जन्य, हायड्रॉक्साईड पर्जन्य, एकसंध पर्जन्य, कॉम्प्लेक्सेशन पर्सिपिटेशन इ. या पद्धतीचा समावेश आहे. या पद्धतीचे सर्वात मोठे वैशिष्ट्य म्हणजे द्रावण त्वरीत केंद्रक बनते, नियंत्रित करणे सोपे आहे, उपकरणे सोपे आहेत आणि उत्पादन करू शकतात. उच्च शुद्धता उत्पादने. पण ते फिल्टर करणे कठीण आणि एकत्रित करणे सोपे आहे?

2. हायड्रोथर्मल पद्धत: उच्च तापमान आणि दाबाच्या परिस्थितीत आयनांच्या हायड्रोलिसिस अभिक्रियाला गती द्या आणि मजबूत करा आणि विखुरलेले नॅनोक्रिस्टलाइन केंद्रक तयार करा. ही पद्धत एकसमान फैलाव आणि अरुंद कण आकार वितरणासह नॅनोमीटर पावडर मिळवू शकते, परंतु त्यासाठी उच्च तापमान आणि उच्च दाब उपकरणे आवश्यक आहेत, जी ऑपरेट करणे महाग आणि असुरक्षित आहे.?

3. जेल पद्धत: अजैविक पदार्थ तयार करण्यासाठी ही एक महत्त्वाची पद्धत आहे, आणि अजैविक संश्लेषणामध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. कमी तापमानात, ऑर्गनोमेटलिक संयुगे किंवा सेंद्रिय कॉम्प्लेक्स पॉलिमरायझेशन किंवा हायड्रोलिसिसद्वारे सोल तयार करू शकतात आणि काही विशिष्ट परिस्थितींमध्ये जेल तयार करू शकतात. पुढील उष्णता उपचार मोठ्या विशिष्ट पृष्ठभागासह आणि चांगले फैलाव असलेले अल्ट्राफाइन राइस नूडल्स तयार करू शकतात. ही पद्धत सौम्य परिस्थितीत चालविली जाऊ शकते, परिणामी पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ मोठे आणि चांगले पसरते. तथापि, प्रतिक्रिया वेळ मोठा आहे आणि पूर्ण होण्यासाठी अनेक दिवस लागतात, ज्यामुळे औद्योगिकीकरणाच्या आवश्यकता पूर्ण करणे कठीण होते?

4. सॉलिड फेज पद्धत: उच्च-तापमानाचे विघटन सॉलिड कंपाउंड किंवा इंटरमीडिएट ड्राय मीडिया रिॲक्शनद्वारे केले जाते. उदाहरणार्थ, रेअर अर्थ नायट्रेट आणि ऑक्सॅलिक ॲसिड सॉलिड फेज बॉल मिलिंगद्वारे मिसळून दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्सलेटचे मध्यवर्ती बनते, जे नंतर अल्ट्रा-फाईन पावडर मिळविण्यासाठी उच्च तापमानात विघटित होते. या पद्धतीमध्ये उच्च प्रतिक्रिया कार्यक्षमता, साधी उपकरणे आणि सोपे ऑपरेशन आहे, परंतु परिणामी पावडरमध्ये अनियमित आकारविज्ञान आणि खराब एकसमानता आहे.?

या पद्धती अद्वितीय नाहीत आणि औद्योगिकीकरणासाठी पूर्णपणे लागू होऊ शकत नाहीत. अनेक तयारी पद्धती आहेत, जसे की सेंद्रिय मायक्रोइमल्शन पद्धत, अल्कोहोलिसिस इ.?

3, औद्योगिक विकासात प्रगती

औद्योगिक उत्पादन अनेकदा एकाच पद्धतीचा अवलंब करत नाही, उलट सामर्थ्य आणि कमकुवततेला पूरक बनवते आणि उच्च उत्पादन गुणवत्ता, कमी खर्च आणि व्यावसायिकीकरणासाठी आवश्यक सुरक्षित आणि कार्यक्षम प्रक्रिया साध्य करण्यासाठी अनेक पद्धती एकत्र करते. Guangdong Huizhou Ruier Chemical Technology Co., Ltd ने अलीकडेच दुर्मिळ पृथ्वी नॅनोमटेरियल विकसित करण्यात औद्योगिक प्रगती केली आहे. अन्वेषणाच्या अनेक पद्धती आणि अगणित चाचण्यांनंतर, एक पद्धत जी औद्योगिक उत्पादनासाठी अधिक योग्य आहे - मायक्रोवेव्ह जेल पद्धत सापडली. या तंत्रज्ञानाचा सर्वात मोठा फायदा असा आहे की: मूळ 10 दिवसांची जेल प्रतिक्रिया 1 दिवसापर्यंत लहान केली जाते, ज्यामुळे उत्पादन कार्यक्षमता 10 पट वाढली जाते, किंमत मोठ्या प्रमाणात कमी होते आणि उत्पादनाची गुणवत्ता चांगली असते, पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ मोठे असते. , वापरकर्ता चाचणी प्रतिक्रिया चांगली आहे, किंमत अमेरिकन आणि जपानी उत्पादनांपेक्षा 30% कमी आहे, जे आंतरराष्ट्रीय स्तरावर खूप स्पर्धात्मक आहे, आंतरराष्ट्रीय प्रगत स्तर गाठा.?

अलीकडे, वर्षाव पद्धतीचा वापर करून औद्योगिक प्रयोग केले गेले आहेत, प्रामुख्याने पर्जन्यासाठी अमोनिया पाणी आणि अमोनिया कार्बोनेट वापरणे आणि निर्जलीकरण आणि पृष्ठभागावरील उपचारांसाठी सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्स वापरणे. या पद्धतीमध्ये एक सोपी प्रक्रिया आणि कमी खर्च आहे, परंतु उत्पादनाची गुणवत्ता खराब आहे, आणि अजूनही काही समूह आहेत ज्यात आणखी सुधारणा आणि सुधारणा आवश्यक आहेत.?

चीन हा दुर्मिळ पृथ्वीवरील संसाधनांचा प्रमुख देश आहे. दुर्मिळ पृथ्वीच्या नॅनोमटेरिअल्सच्या विकासामुळे आणि वापरामुळे दुर्मिळ पृथ्वीच्या संसाधनांच्या प्रभावी वापरासाठी नवीन मार्ग खुले झाले आहेत, दुर्मिळ पृथ्वीच्या अनुप्रयोगांची व्याप्ती वाढली आहे, नवीन कार्यात्मक सामग्रीच्या विकासाला चालना मिळाली आहे, उच्च मूल्यवर्धित उत्पादनांची निर्यात वाढली आहे आणि परदेशी वस्तू सुधारल्या आहेत. एक्सचेंज कमाई क्षमता. संसाधनांच्या फायद्यांचे आर्थिक फायद्यांमध्ये रूपांतर करण्यासाठी याचे महत्त्वपूर्ण व्यावहारिक महत्त्व आहे.