Unsur nadir bumisendiri mempunyai struktur elektronik yang kaya dan mempamerkan banyak sifat optik, elektrik dan magnet. Selepas nanomaterialization nadir bumi, ia mempamerkan banyak ciri, seperti kesan saiz kecil, kesan permukaan spesifik yang tinggi, kesan kuantum, sifat optik, elektrik, magnet yang sangat kuat, superkonduktiviti, aktiviti kimia yang tinggi, dan lain-lain, yang boleh meningkatkan prestasi dan fungsi. bahan dan membangunkan banyak bahan baharu. Ia akan memainkan peranan penting dalam bidang berteknologi tinggi seperti bahan optik, bahan pemancar cahaya, bahan kristal, bahan magnet, bahan bateri, Elektroseramik, seramik kejuruteraan, pemangkin, dll.?
1、 Bidang penyelidikan dan aplikasi pembangunan semasa
1. Bahan pendarfluor nadir bumi: Serbuk pendarfluor nano nadir bumi (serbuk TV warna, serbuk lampu), dengan kecekapan bercahaya yang lebih baik, akan mengurangkan jumlah nadir bumi yang digunakan. Terutamanya menggunakanY2O3, Eu2O3, Tb4O7, CeO2, Gd2O3. Bahan Baharu Calon untuk Televisyen Warna Definisi Tinggi.?
2. Bahan superkonduktor nano: Superkonduktor YBCO yang disediakan menggunakan Y2O3, terutamanya bahan filem nipis, mempunyai prestasi yang stabil, kekuatan tinggi, pemprosesan mudah, dekat dengan peringkat praktikal, dan prospek yang luas.?
3. Bahan magnet nano nadir bumi: digunakan untuk ingatan magnetik, cecair magnetik, rintangan magnet gergasi, dsb., meningkatkan prestasi dengan sangat baik, menjadikan peranti berprestasi tinggi dan dikecilkan. Sebagai contoh, sasaran rintangan magnet gergasi oksida (REMnO3, dll.).?
4. Seramik berprestasi tinggi nadir bumi: Elektroseramik (penderia elektronik, bahan PTC, bahan gelombang mikro, kapasitor, termistor, dll.) disediakan dengan ultra-halus atau nanometer Y2O3, La2O3, Nd2O3, Sm2O3, dsb., yang sifat elektriknya, haba sifat, dan kestabilan telah dipertingkatkan dengan banyak, merupakan aspek penting dalam menaik taraf bahan elektronik. Seramik yang disinter pada suhu yang lebih rendah, seperti nano Y2O3 dan ZrO2, mempunyai kekuatan dan keliatan yang kuat, dan digunakan dalam peranti tahan haus seperti galas dan alat pemotong; Prestasi kapasitor berbilang lapisan dan peranti gelombang mikro yang diperbuat daripada nano Nd2O3, Sm2O3, dan lain-lain telah bertambah baik.?
5. Pemangkin nadir bumi: Dalam banyak tindak balas kimia, pemangkin nadir bumi digunakan. Jika nanomangkin nadir bumi digunakan, aktiviti pemangkin dan kecekapannya akan bertambah baik. Serbuk nano CeO2 semasa mempunyai kelebihan aktiviti tinggi, harga rendah dan hayat perkhidmatan yang panjang dalam penulen ekzos kereta, dan telah menggantikan kebanyakan logam berharga, dengan penggunaan tahunan beribu-ribu tan.?
6. Penyerap ultraungu nadir bumi:Nano CeO2serbuk mempunyai penyerapan kuat sinaran ultraungu, dan digunakan dalam kosmetik pelindung matahari, gentian pelindung matahari, kaca kereta, dll.?
7. Penggilapan ketepatan nadir bumi: CeO2 mempunyai kesan penggilap yang baik pada kaca dan bahan lain. Nano CeO2 mempunyai ketepatan penggilap yang tinggi dan telah digunakan dalam paparan kristal cecair, wafer silikon, penyimpanan kaca, dll. Ringkasnya, penggunaan bahan nano nadir bumi baru sahaja bermula dan tertumpu dalam bidang bahan baharu berteknologi tinggi, dengan tinggi. nilai tambah, rangkaian aplikasi yang luas, potensi besar, dan prospek komersial yang sangat menjanjikan.?
2、 Teknologi penyediaan
Pada masa ini, kedua-dua pengeluaran dan penggunaan bahan nano telah menarik perhatian dari pelbagai negara. Nanoteknologi China terus membuat kemajuan, dan pengeluaran perindustrian atau pengeluaran percubaan telah berjaya dijalankan dalam skala nano SiO2, TiO2, Al2O3, ZnO2, Fe2O3 dan bahan serbuk lain. Walau bagaimanapun, proses pengeluaran semasa dan kos pengeluaran yang tinggi adalah kelemahan yang membawa maut, yang akan menjejaskan penggunaan bahan nano yang meluas. Oleh itu, penambahbaikan berterusan adalah perlu.?
Oleh kerana struktur elektronik khas dan jejari Atom yang besar bagi unsur nadir bumi, sifat kimianya sangat berbeza daripada unsur lain. Oleh itu, kaedah penyediaan dan teknologi pasca rawatan nano oksida nadir bumi juga berbeza daripada unsur lain. Kaedah penyelidikan utama termasuk:?
1. Kaedah pemendakan: termasuk pemendakan asid oksalik, pemendakan karbonat, pemendakan hidroksida, pemendakan homogen, pemendakan kompleks, dsb. Ciri terbesar kaedah ini ialah penyelesaian nukleus dengan cepat, mudah dikawal, peralatannya mudah, dan boleh menghasilkan produk ketulenan tinggi. Tetapi sukar untuk ditapis dan mudah untuk diagregatkan?
2. Kaedah hidroterma: Mempercepatkan dan menguatkan tindak balas hidrolisis ion di bawah keadaan suhu dan tekanan tinggi, dan membentuk nukleus nanohabluran tersebar. Kaedah ini boleh mendapatkan serbuk nanometer dengan penyebaran seragam dan pengedaran saiz zarah yang sempit, tetapi ia memerlukan peralatan suhu tinggi dan tekanan tinggi, yang mahal dan tidak selamat untuk dikendalikan.?
3. kaedah gel: Ia merupakan kaedah penting untuk menyediakan bahan bukan organik, dan memainkan peranan penting dalam sintesis bukan organik. Pada suhu rendah, sebatian organologam atau kompleks organik boleh membentuk sol melalui pempolimeran atau hidrolisis, dan membentuk gel dalam keadaan tertentu. Rawatan haba selanjutnya boleh menghasilkan mi Beras ultrafine dengan permukaan spesifik yang lebih besar dan penyebaran yang lebih baik. Kaedah ini boleh dijalankan dalam keadaan sederhana, menghasilkan serbuk dengan luas permukaan yang lebih besar dan keterserakan yang lebih baik. Walau bagaimanapun, masa tindak balas adalah panjang dan mengambil masa beberapa hari untuk diselesaikan, menjadikannya sukar untuk memenuhi keperluan perindustrian?
4. Kaedah fasa pepejal: penguraian suhu tinggi dilakukan melalui sebatian pepejal atau tindak balas media kering perantaraan. Sebagai contoh, nitrat nadir bumi dan asid oksalik dicampur dengan pengilangan bebola fasa pepejal untuk membentuk perantaraan Oksalat nadir bumi, yang kemudiannya diuraikan pada suhu tinggi untuk mendapatkan serbuk ultra-halus. Kaedah ini mempunyai kecekapan tindak balas yang tinggi, peralatan mudah, dan operasi yang mudah, tetapi serbuk yang terhasil mempunyai morfologi yang tidak teratur dan keseragaman yang lemah.?
Kaedah ini tidak unik dan mungkin tidak boleh digunakan sepenuhnya untuk perindustrian. Terdapat banyak kaedah penyediaan, seperti kaedah mikroemulsi organik, alkoholisis, dan lain-lain?
3、 Kemajuan dalam pembangunan perindustrian
Pengeluaran perindustrian selalunya tidak menggunakan kaedah tunggal, sebaliknya menggunakan kekuatan dan melengkapkan kelemahan, dan menggabungkan beberapa kaedah untuk mencapai kualiti produk yang tinggi, kos rendah, dan proses yang selamat dan cekap yang diperlukan untuk pengkomersialan. Guangdong Huizhou Ruier Chemical Technology Co., Ltd. baru-baru ini telah mencapai kemajuan perindustrian dalam membangunkan bahan nano nadir bumi. Selepas banyak kaedah penerokaan dan ujian yang tidak terkira banyaknya, kaedah yang lebih sesuai untuk pengeluaran perindustrian - kaedah gel gelombang mikro telah dijumpai. Kelebihan terbesar teknologi ini ialah: tindak balas gel 10 hari asal dipendekkan kepada 1 hari, supaya kecekapan pengeluaran meningkat sebanyak 10 kali ganda, kosnya sangat berkurangan, dan kualiti produk adalah baik, luas permukaannya besar. , reaksi percubaan pengguna adalah baik, harga adalah 30% lebih rendah daripada produk Amerika dan Jepun, yang sangat kompetitif di peringkat antarabangsa, Mencapai tahap lanjutan antarabangsa.?
Baru-baru ini, eksperimen industri telah dijalankan menggunakan kaedah pemendakan, terutamanya menggunakan air ammonia dan ammonia karbonat untuk pemendakan, dan menggunakan pelarut organik untuk dehidrasi dan rawatan permukaan. Kaedah ini mempunyai proses yang mudah dan kos yang rendah, tetapi kualiti produk adalah buruk, dan masih terdapat beberapa aglomerasi yang memerlukan penambahbaikan dan penambahbaikan selanjutnya.?
China adalah negara utama dalam sumber nadir bumi. Pembangunan dan aplikasi bahan nano nadir bumi telah membuka ruang baharu untuk penggunaan sumber nadir bumi yang berkesan, meluaskan skop aplikasi nadir bumi, menggalakkan pembangunan bahan berfungsi baharu, meningkatkan eksport produk bernilai tambah tinggi, dan menambah baik asing. keupayaan perolehan pertukaran. Ini mempunyai kepentingan praktikal yang penting dalam mengubah kelebihan sumber kepada kelebihan ekonomi.
Masa siaran: Jun-27-2023