दुर्लभ पृथ्वी न्यानोमेटरियल्स को आवेदन र उत्पादन प्रविधि

दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूतिनीहरूसँग धनी इलेक्ट्रोनिक संरचनाहरू छन् र धेरै अप्टिकल, विद्युतीय र चुम्बकीय गुणहरू प्रदर्शन गर्छन्। दुर्लभ पृथ्वी नानोमेटरियलाइजेशन पछि, यसले धेरै विशेषताहरू प्रदर्शन गर्दछ, जस्तै सानो आकारको प्रभाव, उच्च विशिष्ट सतह प्रभाव, क्वान्टम प्रभाव, अत्यन्त बलियो अप्टिकल, विद्युतीय, चुम्बकीय गुणहरू, सुपरकन्डक्टिविटी, उच्च रासायनिक गतिविधि, आदि, जसले कार्यसम्पादन र कार्यलाई धेरै सुधार गर्न सक्छ। सामग्री र धेरै नयाँ सामग्री विकास। यसले अप्टिकल सामग्री, प्रकाश उत्सर्जन गर्ने सामग्री, क्रिस्टल सामग्री, चुम्बकीय सामग्री, ब्याट्री सामग्री, इलेक्ट्रोसेरामिक्स, ईन्जिनियरिङ् सिरेमिक, उत्प्रेरक, आदि जस्ता उच्च प्रविधि क्षेत्रहरूमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्नेछ?

1, वर्तमान विकास अनुसन्धान र अनुप्रयोग क्षेत्रहरू

 1. दुर्लभ पृथ्वी ल्युमिनेसेन्ट सामग्री: दुर्लभ पृथ्वी न्यानो फ्लोरोसेन्ट पाउडर (रङ टिभी पाउडर, बत्ती पाउडर), सुधारिएको उज्यालो दक्षता संग, दुर्लभ पृथ्वी को मात्रा धेरै कम हुनेछ। मुख्य रूपमा प्रयोग गर्दैY2O3, Eu2O3, Tb4O7, CeO2, Gd2O3। उच्च परिभाषा रंगीन टेलिभिजनको लागि उम्मेदवार नयाँ सामग्री।?

2. नानो सुपरकन्डक्टिङ सामग्री: Y2O3 प्रयोग गरेर तयार पारिएको YBCO सुपरकन्डक्टरहरू, विशेष गरी पातलो फिल्म सामग्री, स्थिर प्रदर्शन, उच्च शक्ति, सजिलो प्रशोधन, व्यावहारिक चरणको नजिक, र व्यापक सम्भावनाहरू छन्।?

3. दुर्लभ पृथ्वी न्यानो चुम्बकीय सामग्री: चुम्बकीय मेमोरी, चुम्बकीय तरल पदार्थ, विशाल चुम्बकीय प्रतिरोध, इत्यादिका लागि प्रयोग गरिन्छ, प्रदर्शनमा धेरै सुधार गर्दछ, उपकरणहरू उच्च-प्रदर्शन र लघु बनाउँछ। उदाहरणका लागि, अक्साइड विशाल चुम्बकीय प्रतिरोध लक्ष्यहरू (REMnO3, आदि)।?

4. दुर्लभ पृथ्वी उच्च-सम्पादन सिरेमिकहरू: इलेक्ट्रोसेरामिक्स (इलेक्ट्रोनिक सेन्सरहरू, PTC सामग्रीहरू, माइक्रोवेभ सामग्रीहरू, क्यापेसिटरहरू, थर्मिस्टरहरू, इत्यादि) अल्ट्रा-फाइन वा न्यानोमिटर Y2O3, La2O3, Nd2O3, Sm2O3, इत्यादि, जसको विद्युतीय गुणहरू छन्। गुणहरू, र स्थिरता धेरै सुधार गरिएको छ, इलेक्ट्रोनिक सामग्री अपग्रेड गर्ने एक महत्त्वपूर्ण पक्ष हो। नानो Y2O3 र ZrO2 जस्ता तल्लो तापक्रममा सिन्टेर गरिएका सिरेमिकहरूमा बलियो बल र कडापन हुन्छ, र बियरिङहरू र काट्ने उपकरणहरू जस्ता पहिरन-प्रतिरोधी यन्त्रहरूमा प्रयोग गरिन्छ। नानो Nd2O3, Sm2O3, इत्यादिबाट बनेको बहु-तह क्यापेसिटर र माइक्रोवेभ उपकरणहरूको प्रदर्शन धेरै सुधारिएको छ।

5. दुर्लभ पृथ्वी nanocatalysts: धेरै रासायनिक प्रतिक्रियाहरूमा, दुर्लभ पृथ्वी उत्प्रेरकहरू प्रयोग गरिन्छ। यदि दुर्लभ पृथ्वी nanocatalysts प्रयोग गरिन्छ, तिनीहरूको उत्प्रेरक गतिविधि र दक्षता धेरै सुधार हुनेछ। हालको CeO2 नानो पाउडरले अटोमोबाइल निकास प्यूरिफायरमा उच्च गतिविधि, कम मूल्य र लामो सेवा जीवनको फाइदाहरू छन्, र हजारौं टन वार्षिक खपतको साथ बहुमूल्य धातुहरू प्रतिस्थापन गरेको छ।

6. दुर्लभ पृथ्वी पराबैंगनी अवशोषक:Nano CeO2पाउडरमा पराबैंगनी किरणहरूको बलियो अवशोषण छ, र सनस्क्रिन कस्मेटिक्स, सनस्क्रिन फाइबर, कार गिलास, आदिमा प्रयोग गरिन्छ?

7. दुर्लभ पृथ्वी सटीक पालिशिङ: CeO2 काँच र अन्य सामग्रीहरूमा राम्रो पालिश प्रभाव छ। Nano CeO2 मा उच्च पालिश गर्ने परिशुद्धता छ र यसलाई लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले, सिलिकन वेफर्स, गिलास भण्डारण, आदिमा प्रयोग गरिएको छ। छोटकरीमा भन्नुपर्दा, दुर्लभ अर्थ न्यानोमटेरियलको प्रयोग भर्खरै सुरु भएको छ र उच्च प्रविधियुक्त नयाँ सामग्रीको क्षेत्रमा केन्द्रित छ। थपिएको मूल्य, विस्तृत आवेदन दायरा, विशाल सम्भावना, र धेरै आशाजनक व्यावसायिक सम्भावनाहरू।?

2, तयारी प्रविधि

हाल, न्यानो सामग्रीको उत्पादन र प्रयोग दुवैले विभिन्न देशहरूको ध्यान आकर्षित गरेको छ। चीनको नानो टेक्नोलोजीले प्रगति गर्न जारी राखेको छ, र औद्योगिक उत्पादन वा परीक्षण उत्पादन नानोस्केल SiO2, TiO2, Al2O3, ZnO2, Fe2O3 र अन्य पाउडर सामग्रीहरूमा सफलतापूर्वक सम्पन्न भएको छ। यद्यपि, हालको उत्पादन प्रक्रिया र उच्च उत्पादन लागत यसको घातक कमजोरी हो, जसले न्यानोमटेरियलहरूको व्यापक प्रयोगलाई असर गर्नेछ। तसर्थ, निरन्तर सुधार आवश्यक छ।

विशेष इलेक्ट्रोनिक संरचना र दुर्लभ पृथ्वी तत्वहरूको ठूलो परमाणु त्रिज्याको कारण, तिनीहरूको रासायनिक गुणहरू अन्य तत्वहरू भन्दा धेरै फरक छन्। त्यसकारण, दुर्लभ अर्थ न्यानो अक्साइडको तयारी विधि र उपचार पछिको प्रविधि पनि अन्य तत्वहरू भन्दा फरक छ। मुख्य अनुसन्धान विधिहरू समावेश छन्:?

1. वर्षा विधि: ओक्सालिक एसिड वर्षा, कार्बोनेट वर्षा, हाइड्रोक्साइड वर्षा, एकरूपता वर्षा, जटिलता वर्षा, आदि सहित। यस विधिको सबैभन्दा ठूलो विशेषता भनेको समाधान छिट्टै न्यूक्लिट हुन्छ, नियन्त्रण गर्न सजिलो छ, उपकरण सरल छ, र उत्पादन गर्न सक्छ। उच्च शुद्धता उत्पादनहरू। तर यो फिल्टर गर्न गाह्रो र समग्र गर्न सजिलो छ?

2. हाइड्रोथर्मल विधि: उच्च तापक्रम र दबाब अवस्थाहरूमा आयनहरूको हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियालाई गति दिनुहोस् र बलियो बनाउनुहोस्, र फैलिएको न्यानोक्रिस्टलाइन न्यूक्ली बनाउनुहोस्। यो विधिले समान फैलावट र साँघुरो कण आकार वितरणको साथ न्यानोमिटर पाउडरहरू प्राप्त गर्न सक्छ, तर यसको लागि उच्च तापक्रम र उच्च दबाव उपकरणहरू चाहिन्छ, जुन सञ्चालन गर्न महँगो र असुरक्षित छ।?

3. जेल विधि: यो अकार्बनिक पदार्थहरू तयार गर्नको लागि महत्त्वपूर्ण विधि हो, र अकार्बनिक संश्लेषणमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ। कम तापक्रममा, अर्गानोमेटलिक यौगिकहरू वा कार्बनिक कम्प्लेक्सहरूले पोलिमराइजेशन वा हाइड्रोलाइसिस मार्फत सोल बनाउन सक्छ, र निश्चित परिस्थितिहरूमा जेल बनाउँदछ। थप गर्मी उपचारले ठूलो विशिष्ट सतह र राम्रो फैलावटको साथ अल्ट्राफाइन राइस चाउचाउ उत्पादन गर्न सक्छ। यो विधि हल्का अवस्थाहरूमा गर्न सकिन्छ, परिणामस्वरूप ठूलो सतह क्षेत्र र राम्रो फैलावट भएको पाउडर। तर, प्रतिक्रिया समय लामो छ र पूरा गर्न धेरै दिन लाग्छ, औद्योगीकरणका आवश्यकताहरू पूरा गर्न गाह्रो बनाउँदै?

4. ठोस चरण विधि: उच्च-तापमान विघटन ठोस यौगिक वा मध्यवर्ती ड्राई मिडिया प्रतिक्रिया मार्फत गरिन्छ। उदाहरणका लागि, दुर्लभ अर्थ नाइट्रेट र अक्सालिक एसिडलाई ठोस फेज बल मिलिङद्वारा मिसाएर दुर्लभ अर्थ ओक्सालेटको मध्यवर्ती बनाइन्छ, जसलाई अल्ट्रा-फाइन पाउडर प्राप्त गर्न उच्च तापक्रममा विघटन गरिन्छ। यस विधिमा उच्च प्रतिक्रिया दक्षता, सरल उपकरण, र सजिलो सञ्चालन छ, तर नतिजा पाउडर अनियमित आकार र गरीब एकरूपता छ।?

यी विधिहरू अद्वितीय छैनन् र औद्योगिकीकरणमा पूर्ण रूपमा लागू नहुन सक्छ। त्यहाँ धेरै तयारी विधिहरू छन्, जस्तै जैविक microemulsion विधि, अल्कोहल, आदि।

3, औद्योगिक विकासमा प्रगति

औद्योगिक उत्पादनले प्रायः एउटै विधि अपनाउँदैन, बरु बलियो र कमजोरीहरूलाई पूरक बनाउँछ, र उच्च उत्पादन गुणस्तर, कम लागत, र व्यावसायीकरणको लागि आवश्यक सुरक्षित र प्रभावकारी प्रक्रिया प्राप्त गर्न धेरै विधिहरू संयोजन गर्दछ। Guangdong Huizhou Ruier केमिकल टेक्नोलोजी कं, लिमिटेडले हालै दुर्लभ पृथ्वी न्यानोमटेरियलहरू विकास गर्न औद्योगिक प्रगति गरेको छ। अन्वेषण र अनगिन्ती परीक्षणहरूको धेरै विधिहरू पछि, एक विधि जुन औद्योगिक उत्पादनको लागि अधिक उपयुक्त छ - माइक्रोवेव जेल विधि फेला पर्यो। यस प्रविधिको सबैभन्दा ठूलो फाइदा यो हो कि: मूल 10 दिन जेल प्रतिक्रिया 1 दिनमा छोटो छ, ताकि उत्पादन दक्षता 10 गुणाले बढेको छ, लागत धेरै कम छ, र उत्पादन गुणस्तर राम्रो छ, सतह क्षेत्र ठूलो छ। , प्रयोगकर्ता परीक्षण प्रतिक्रिया राम्रो छ, मूल्य अमेरिकी र जापानी उत्पादनहरू भन्दा 30% कम छ, जुन अन्तर्राष्ट्रिय रूपमा धेरै प्रतिस्पर्धी छ, अन्तर्राष्ट्रिय उन्नत स्तर हासिल गर्नुहोस्।?

हालै, औद्योगिक प्रयोगहरू वर्षाको विधि प्रयोग गरी सञ्चालन गरिएको छ, मुख्यतया वर्षाको लागि अमोनिया पानी र अमोनिया कार्बोनेट प्रयोग गरी, र निर्जलीकरण र सतह उपचारको लागि जैविक विलायकहरू प्रयोग गरी। यो विधिको एक सरल प्रक्रिया र कम लागत छ, तर उत्पादनको गुणस्तर खराब छ, र त्यहाँ अझै पनि केही समूहहरू छन् जसलाई थप सुधार र सुधार आवश्यक छ।?

चीन दुर्लभ पृथ्वी स्रोतको प्रमुख देश हो। दुर्लभ पृथ्वी न्यानोमेटेरियलहरूको विकास र प्रयोगले दुर्लभ पृथ्वी स्रोतहरूको प्रभावकारी उपयोगको लागि नयाँ मार्गहरू खोलेको छ, दुर्लभ पृथ्वी अनुप्रयोगहरूको दायरा विस्तार गरेको छ, नयाँ कार्यात्मक सामग्रीको विकासलाई बढावा दिएको छ, उच्च मूल्य-वर्धित उत्पादनहरूको निर्यात बढेको छ, र विदेशी मुद्रामा सुधार भएको छ। विनिमय कमाई क्षमताहरू। स्रोतको फाइदालाई आर्थिक लाभमा परिणत गर्न यो महत्त्वपूर्ण व्यावहारिक महत्व छ।