Редко -земные наноматериалы редкоземельные элементы имеют уникальную электронную структуру 4F -слоя, большой атомный магнитный момент, сильная вращающаяся вращающаяся вращающуюся орбиту и другие характеристики, что приводит к очень богатым оптическим, электрическим, магнитным и другим свойствам. Они являются незаменимыми стратегическими материалами для стран мира, чтобы трансформировать традиционные отрасли и развивать высокотехнологичные и известны как «Дом новых материалов».
В дополнение к его применению в традиционных областях, таких как металлургическая механизм, нефтехимические вещества, стеклянная керамика и световой текстиль,Редко -ЗемлиТакже являются ключевыми вспомогательными материалами в новых областях, таких как чистая энергия, большие транспортные средства, новые энергетические транспортные средства, полупроводниковое освещение и новые дисплеи, тесно связанные с человеческой жизнью.
После десятилетий развития в центре внимания исследований, связанных с редкоземелью, соответственно сместилось от плавки и разделения отдельных редкоземельных земных землей в высокотехнологичные применения редкоземельных элементов в магнетизме, оптике, электричестве, хранении энергии, катализе, биомедицине и других полях. С одной стороны, в материальной системе существует большая тенденция к редкоземельным композитным материалам; С другой стороны, он больше сосредоточен на низкомерных функциональных кристаллических материалах с точки зрения морфологии. Особенно с развитием современной нанонауки, сочетание эффектов небольшого размера, квантовых эффектов, поверхностных эффектов и эффектов интерфейса наноматериалов с уникальными характеристиками структуры электронных слоев редкоземельных элементов, редкоземельных наноматериалов демонстрируют множество новых свойств, отличных от традиционных материалов, максимизирующих производительность редкоземельных материалов и дальнейшее расширение его применения в полях традиционных материалов.
В настоящее время существуют в основном следующие очень многообещающие редкоземельные наноматериалы, а именно редкоземельные нано -люминесцентные материалы, каталитические материалы редкоземельных нано, редкоземельные нано -магнитные материалы,нано оксид церияУльтрафиолетовые экранирующие материалы и другие нано -функциональные материалы.
№ 1Редкоземельные нано люминесцентные материалы
01. Редкоземельные органические неорганические гибридные люминесцентные наноматериалы
Композитные материалы объединяют различные функциональные единицы на молекулярном уровне для достижения дополнительных и оптимизированных функций. Органический неорганический гибридный материал имеет функции органических и неорганических компонентов, показывающих хорошую механическую стабильность, гибкость, тепловую стабильность и превосходную обработку.
Редко -земляКомплексы имеют много преимуществ, таких как высокая чистота цвета, длительный срок службы возбужденного состояния, высокий квантовый урожай и богатые линии спектра выбросов. Они широко используются во многих областях, таких как дисплей, оптическая амплификация волновода, твердотельные лазеры, биомаркер и антисвязь. Тем не менее, низкая фототермическая стабильность и плохая обработанность редкоземельных комплексов серьезно препятствуют их применению и продвижению по службе. Сочетание редкоземельных комплексов с неорганическими матрицами с хорошими механическими свойствами и стабильностью является эффективным способом улучшения люминесцентных свойств редкоземельных комплексов.
С момента развития экологически чистого неорганического гибридного материала их тенденции развития показывают следующие характеристики:
① Гибридный материал, полученный методом химического легирования, имеет стабильные активные компоненты, высокое количество допинга и равномерное распределение компонентов;
② Преобразование из отдельных функциональных материалов в многофункциональные материалы, разработка многофункциональных материалов, чтобы сделать их приложения более обширными;
③ Матрица разнообразна, от в первую очередь кремнезем до различных субстратов, таких как диоксид титана, органические полимеры, глины и ионные жидкости.
02. Белый светодиодный светодиодный люминесцентный материал
По сравнению с существующими технологиями освещения продукты полупроводникового освещения, такие как светодиоды (светодиоды), имеют такие преимущества, как длительный срок службы, низкое потребление энергии, высокая светящаяся эффективность, без ртути, без ультрафиолетового излучения и стабильная работа. Они считаются «источником света четвертого поколения» после ламп накаливания, люминесцентных ламп и высокопрочных газовых ламп (HIDS).
Белый светодиод состоит из чипов, субстратов, фосфоров и драйверов. Флуоресцентный порошок редкоземелью играет решающую роль в производительности белого светодиода. В последние годы было проведено большое количество исследовательских работ по белым светодиодным фосфам, и был достигнут отличный прогресс:
① Разработка нового типа фосфора, возбужденного синим светодиодом (460 м), проводила исследования легирования и модификации YAO2CE (YAG: CE), используемые в синих светодиодных чипах для повышения эффективности света и цветового рендеринга;
② Разработка новых флуоресцентных порошков, возбужденных ультрафиолетовым светом (400 м) или ультрафиолетовым светом (360 мм), систематически изучала композицию, структуру и спектральные характеристики красных и зеленых синих флуоресцентных порошков, а также различных соотношений трех флуоресцентных порошков для получения белого светодиода с различными температурами цвета;
③ Была проведена Дальнейшая работа по основным научным вопросам в процессе приготовления флуоресцентного порошка, таких как влияние процесса приготовления на поток, для обеспечения качества и стабильности флуоресцентного порошка.
Кроме того, белый свет светодиод в основном принимает смешанный процесс упаковки флуоресцентного порошка и силикона. Из -за плохой теплопроводности флуоресцентного порошка устройство нагревается из -за длительного рабочего времени, что приводит к старению силиконового и сокращения срока службы устройства. Эта проблема особенно серьезной в мощных светодиодах белого света. Дистанционная упаковка является одним из способов решения этой проблемы, прикрепляя флуоресцентный порошок к подложке и отделяя ее от синего светодиодного источника света, тем самым уменьшая воздействие тепла, генерируемого чипом на люминесцентные характеристики флуоресцентного порошка. Если флуоресцентная флуоресцентная керамика имеет характеристики высокой теплопроводности, высокой коррозионной стойкости, высокой стабильности и превосходных оптических выходных характеристик, они могут лучше соответствовать требованиям применения белого светодиода с высокой энергией. Микро -нано -порошки с высокой спекательной активностью и высокой дисперсией стали важной предпосылкой для подготовки высокопрозрачной оптической функциональной керамики редкоземелью с высокой оптической производительности.
03.
Люминесценция подпрыгивания-это особый тип процесса люминесценции, характеризующийся поглощением множественных фотонов с низким энергопотреблением люминесцентными материалами и генерацией высокоэнергетического фотонного излучения. По сравнению с традиционными молекулами органического красителя или квантовыми точками, люминесцентные наноматериалы редкоземельной земли имеют множество преимуществ, таких как большой сдвиг против стокса, узкая полоса излучения, хорошая стабильность, низкая токсичность, высокая глубина проникновения ткани и низкое спонтанное интерференцию флуоресценции. Они имеют широкие перспективы применения в биомедицинской области.
В последние годы светящиеся наноматериалы редкоземельной земли добились значительного прогресса в синтезе, модификации поверхности, функционализации поверхности и биомедицинских применениях. Люди улучшают характеристики светильны материалов, оптимизируя их состав, фазовое состояние, размер и т. Д. На наноразмерном порядке и объединив структуру ядра/оболочки, чтобы уменьшить центр гашения люминесценции, чтобы увеличить вероятность перехода. Благодаря химической модификации установите технологии с хорошей биосовместимостью для снижения токсичности и разработки методов визуализации для люминесцентных живых клеток и in vivo; Разработайте эффективные и безопасные методы биологической связи, основанные на потребностях различных применений (клетки иммунного обнаружения, флуоресцентную визуализацию in vivo, фотодинамическую терапию, фототермическую терапию, лекарственные средства, контролируемые фото, и т. Д.).
Это исследование имеет огромный потенциал применения и экономические выгоды и имеет важное научное значение для развития наномедицины, укрепления здоровья человека и социального прогресса.
№ 2 редкоземельные нано магнитные материалы
Материалы для постоянного магнита редкоземелью прошли три этапа разработки: SMCO5, SM2CO7 и ND2FE14B. В качестве быстро утоленного магнитного порошка NDFEB для связанных постоянных магнитных материалов размер зерна варьируется от 20 нм до 50 нм, что делает его типичным нанокристаллическим редкоземельным магнитным материалом.
Наномагнитные материалы редкоземельны имеют характеристики небольшого размера, единой доменной структуры и высокой коэрцитивности. Использование магнитных записей материалов может улучшить отношение сигнал / шум и качество изображения. Из -за его небольшого размера и высокой надежности его использование в микромоторных системах является важным направлением для разработки нового поколения авиационных, аэрокосмических и морских двигателей. Для магнитной памяти, магнитной жидкости, гигантских материалов для сопротивления магнито, производительность может быть значительно улучшена, что приготовление устройств становятся высокоэффективными и миниатюрными.
№ 3Редко -земля нанокаталитические материалы
Редко -земные каталитические материалы включают почти все каталитические реакции. Из -за поверхностных эффектов, эффектов объема и квантовых размеров нанотехнологии редкоземелью все больше привлекают внимание. Во многих химических реакциях используются редкоземельные катализаторы. Если используются нанокатализаторы редкоземелью, каталитическая активность и эффективность будут значительно улучшены.
Нанокатализаторы редкоземельи обычно используются в нефтяной каталитической растрескивании и очистке автомобильного выхлопа. Наиболее часто используемые нанокаталитические материалы редкоземельГенеральный директор2иLA2O3, которые могут использоваться в качестве катализаторов и промоторов, а также носителей катализатора.
№ 4Нано оксид церияУльтрафиолетовый экранирующий материал
Нано -оксид церия известен как ультрафиолетовый агент ультрафиолетового выделения третьего поколения, с хорошим эффектом изоляции и высокой пропускной способностью. В косметике низкая каталитическая активность Nano Ceria должна использоваться в качестве ультрафиолетового агента. Следовательно, рыночное внимание и распознавание ультрафиолетовых экранирующих материалов Nano Cerium Oxide высоки. Непрерывное улучшение интегрированной интеграции цепи требует новых материалов для процессов производства интегрированных чипов. Новые материалы имеют более высокие требования для полировки жидкостей, а полупроводниковые жидкости для полировки редкоземельны должны соответствовать этому требованию, с более высокой скоростью полировки и меньшим объемом полировки. Нано редкоземельные полировочные материалы имеют широкий рынок.
Значительное увеличение владения автомобилями вызвало серьезное загрязнение воздуха, а установка катализаторов очистки выхлопных газов автомобилей является наиболее эффективным способом контроля загрязнения выхлопных газов. Композитные оксиды наносея наносея играют важную роль в улучшении качества очистки хвостового газа.
№ 5 Другие нано функциональные материалы
01. Керамические материалы редкоземельной нано
Нано керамический порошок может значительно снизить температуру спекания, что на 200 ~ 300 ℃ ниже, чем у не нано -керамического порошка с тем же составом. Добавление Nano CEO2 к керамике может снизить температуру спекания, ингибировать рост решетки и улучшить плотность керамики. Добавление редкоземельных элементов, таких какY2O3, Генеральный директор, or LA2O3 to Zro2может предотвратить высокотемпературную фазовую трансформацию и охлаждение ZRO2 и получить фазовые преобразования ZRO2, закаленные керамические структурные материалы.
Электронная керамика (электронные датчики, материалы PTC, микроволновые материалы, конденсаторы, термисторы и т. Д.), Приготовленные с использованием ультрафийнового или наноразмерного CEO2, Y2O3,ND2O3, SM2O3и т. д. имеют улучшенные электрические, тепловые и стабильность.
Добавление редкоземельных фотокаталитических композиционных материалов в формулу глазури может придумать антибактериальную керамику редкоземелью.
02.
Благодаря разработке науки и техники требования к производительности для продуктов становятся все более строгими, что требует ультрафийновой, ультратонкой, сверхвысокой плотности и сверхвысокого заполнения продуктов. В настоящее время разработаны три основные категории нано -нано -экологических фильмов: нано -экологически чистые фильмы, нано -экологически чистые фильмы, и фильмы с редкоземельными сплавами нано. Редко -земные нано фильмы также играют важную роль в информационной индустрии, катализе, энергии, транспорте и медицине жизни.
Заключение
Китай является основной страной в редкоземельных ресурсах. Разработка и применение редкоземельных наноматериалов - это новый способ эффективного использования ресурсов редкоземелью. Чтобы расширить объем применения редкоземельной мышки и содействовать разработке новых функциональных материалов, в теории материалов должна быть установлена новая теоретическая система для удовлетворения потребностей в исследованиях на наноразмерных, сделать редкоземельные наноматериалы иметь лучшую производительность и сделать возможным появление новых свойств и функций.
Время публикации: май-29-2023