Nanomaterialet e rralla të tokës
Nanomaterialet e rralla të tokës Elementet e rralla të tokës kanë strukturë unike 4F nën -shtresë, moment të madh magnetik atomik, bashkim të fortë të orbitës rrotulluese dhe karakteristika të tjera, duke rezultuar në veti shumë të pasura optike, elektrike, magnetike dhe veti të tjera. Ato janë materiale strategjike të domosdoshme për vendet e botës për të transformuar industritë tradicionale dhe të zhvillojnë teknologji të lartë, dhe njihen si "Shtëpia e Thesarit të Materialeve të reja".
Përveç aplikimeve të tij në fushat tradicionale si makineri metalurgjike, petrokimikë, qeramikë qelqi dhe tekstile të lehta,Tokat e rrallajanë gjithashtu materiale kryesore mbështetëse në fushat në zhvillim si energji e pastër, automjete të mëdha, automjete të reja energjetike, ndriçim gjysmëpërçues dhe ekrane të reja, të lidhura ngushtë me jetën e njeriut.
Pas dekadave të zhvillimit, fokusi i hulumtimeve të rralla të lidhura me tokën është zhvendosur përkatësisht nga shkrirja dhe ndarja e tokave të rralla me pastërti të lartë të vetme në aplikimet e teknologjisë së lartë të tokave të rralla në magnetizëm, optikë, energji elektrike, ruajtje të energjisë, katalizë, biomjekësi dhe fusha të tjera. Nga njëra anë, ekziston një prirje më e madhe drejt materialeve të rralla të përbërë nga toka në sistemin material; Nga ana tjetër, ajo është më e përqendruar në materiale kristal funksionale me dimensione të ulëta për sa i përket morfologjisë. Sidomos me zhvillimin e nanoshkencës moderne, duke kombinuar efektet e madhësisë së vogël, efektet kuantike, efektet sipërfaqësore dhe efektet e ndërfaqes së nanomaterialeve me karakteristikat unike të strukturës elektronike të shtresës elektronike të elementeve të rrallë të tokës, nanomaterialet e rralla të tokës shfaqin shumë veti të reja të ndryshme nga materialet tradicionale, duke maksimizuar performancën e shkëlqyer të materialeve të rralla të tokës, dhe të zgjerojnë më tej aplikimin e saj në fushat e materialeve tradicionale dhe prodhimit të ri të lartë.
Aktualisht, ekzistojnë kryesisht nanomaterialet e mëposhtme të rralla të tokës, përkatësisht materiale të rralla të tokës nano lumineshente, materiale të rralla katalitike nano të tokës, materiale magnetike të rralla të tokës, materiale magnetike të rralla,oksid nano ceriummateriale mbrojtëse ultravjollcë dhe materiale të tjera funksionale nano.
Nr.1Materiale të rralla të tokës Nano Luminescent
01. Nanomateriale lumineshente Lumineshente Hybride Organike-Inorganike e Tokës së Rrallë
Materialet e përbëra kombinojnë njësi të ndryshme funksionale në nivelin molekular për të arritur funksione plotësuese dhe të optimizuara. Materiali hibrid inorganik organik ka funksionet e përbërësve organikë dhe inorganikë, duke treguar stabilitet të mirë mekanik, fleksibilitet, stabilitet termik dhe përpunueshmëri të shkëlqyeshme.
Tokë e rrallëKomplekset kanë shumë avantazhe, të tilla si pastërtia me ngjyra të larta, jeta e gjatë e gjendjes së ngacmuar, rendimenti i lartë kuantik dhe linjat e spektrit të emetimeve të pasura. Ato përdoren gjerësisht në shumë fusha, të tilla si ekrani, amplifikimi optik i valës, lazer me gjendje të ngurtë, biomarker dhe anti-counterfeiting. Sidoqoftë, stabiliteti i ulët fototermik dhe përpunueshmëria e dobët e komplekseve të rralla të tokës pengojnë seriozisht aplikimin dhe promovimin e tyre. Kombinimi i komplekseve të rralla të tokës me matricat inorganike me veti të mira mekanike dhe stabilitet është një mënyrë efektive për të përmirësuar vetitë lumineshente të komplekseve të rralla të tokës.
Që nga zhvillimi i materialit hibrid inorganik të rrallë të tokës, tendencat e tyre të zhvillimit tregojnë karakteristikat e mëposhtme:
Materiali Materiali hibrid i marrë me metodën kimike të dopingut ka përbërës aktivë të qëndrueshëm, sasi të lartë doping dhe shpërndarje uniforme të përbërësve;
② Transformimi nga materiale të vetme funksionale në materiale shumëfunksionale, duke zhvilluar materiale shumëfunksionale për t'i bërë aplikimet e tyre më të gjera;
③ Matrica është e larmishme, nga kryesisht silicë në substrate të ndryshme si dioksidi i titanit, polimeret organike, argjila dhe lëngje jonike.
02. Materiali lumineshent i rrallë i LED -it të Bardhë
Krahasuar me teknologjitë ekzistuese të ndriçimit, produktet e ndriçimit gjysmëpërçues siç janë diodat që lëshojnë dritë (LED) kanë avantazhe të tilla si jeta e gjatë e shërbimit, konsumi i ulët i energjisë, efikasiteti i lartë i ndritshëm, pa merkur, pa UV dhe operacioni i qëndrueshëm. Ata konsiderohen "burimi i dritës së gjeneratës së katërt" pas llambave inkandeshente, llambave fluoreshente dhe llambave të shkarkimit të gazit me forcë të lartë (HID).
LED e bardhë është e përbërë nga patate të skuqura, substrate, fosfor dhe shoferë. Pluhuri fluoreshente i rrallë i tokës luan një rol vendimtar në performancën e LED të bardhë. Vitet e fundit, është bërë një sasi e madhe e punës kërkimore në fosforë të bardhë LED dhe është bërë përparim i shkëlqyeshëm:
① Zhvillimi i një lloji të ri të fosforit të ngacmuar nga LED blu (460m) ka kryer hulumtime të dopingut dhe modifikimit në YAO2CE (YAG: CE) të përdorura në patate të skuqura LED blu për të përmirësuar efikasitetin e dritës dhe interpretimin e ngjyrave;
② Zhvillimi i pluhurave të rinj fluoreshente të ngacmuar nga drita ultravjollcë (400m) ose drita ultravjollcë (360 mm) ka studiuar sistematikisht përbërjen, strukturën dhe karakteristikat spektrale të pluhurave fluoreshente blu të kuqe dhe jeshile, si dhe raportet e ndryshme të tre pluhurave fluoreshente për të marrë LED të bardha me temperatura të ndryshme ngjyrash;
Work Hasshtë kryer punë e mëtejshme për çështjet themelore shkencore në procesin e përgatitjes së pluhurit fluoreshente, siç është ndikimi i procesit të përgatitjes në fluks, për të siguruar cilësinë dhe stabilitetin e pluhurit fluoreshente.
Përveç kësaj, LED me dritë të bardhë kryesisht miraton një proces paketimi të përzier të pluhurit fluoreshente dhe silikonit. Për shkak të përçueshmërisë së dobët termike të pluhurit fluoreshente, pajisja do të nxehet për shkak të kohës së zgjatur të punës, duke çuar në plakjen e silikonit dhe shkurtimin e jetës së shërbimit të pajisjes. Ky problem është veçanërisht serioz në LED me dritë të bardhë me fuqi të lartë. Paketimi në distancë është një mënyrë për të zgjidhur këtë problem duke bashkangjitur pluhur fluoreshente në substrat dhe duke e ndarë atë nga burimi i dritës LED blu, duke zvogëluar kështu ndikimin e nxehtësisë të gjeneruar nga çipi në performancën lumineshente të pluhurit fluoreshente. Nëse qeramika fluoreshente e rrallë e tokës ka karakteristikat e përçueshmërisë së lartë termike, rezistencës së lartë të korrozionit, stabilitetit të lartë dhe performancës së shkëlqyeshme të daljes optike, ato mund të plotësojnë më mirë kërkesat e aplikimit të LED të bardhë me fuqi të lartë me densitet të lartë të energjisë. Putjet mikro nano me aktivitet të lartë sinterues dhe shpërndarje të lartë janë bërë një parakusht i rëndësishëm për përgatitjen e transparencës së lartë të Transparencës Qeramikë Funksionale Optike të Tokës me performancë të lartë optike të daljes.
03. RREE Nanomaterialet Luminescent të Tokës
Luminescence Upconversion është një lloj i veçantë i procesit të luminescencës i karakterizuar nga thithja e fotoneve të shumta me energji të ulët nga materialet lumineshente dhe gjenerimi i emetimit të fotonit me energji të lartë. Krahasuar me molekulat tradicionale të ngjyrave organike ose pikat kuantike, nanomaterialet lumineshente të rralla të tokës kanë shumë përparësi të tilla si ndërrimi i madh i anti -stokes, brezi i ngushtë i emetimeve, stabiliteti i mirë, toksiciteti i ulët, thellësia e depërtimit të indeve të larta dhe ndërhyrja e ulët spontane e fluoreshencës. Ata kanë perspektivë të gjerë të aplikimit në fushën biomjekësore.
Vitet e fundit, nanomaterialet lumineshente të rralla të tokës kanë bërë përparim të rëndësishëm në sintezë, modifikim sipërfaqësor, funksionalizim sipërfaqësor dhe aplikime biomjekësore. Njerëzit përmirësojnë performancën luminescence të materialeve duke optimizuar përbërjen e tyre, gjendjen fazore, madhësinë, etj. Me modifikimin kimik, vendosni teknologji me biokompatibilitet të mirë për të zvogëluar toksicitetin dhe për të zhvilluar metoda të imazhit për qelizat e gjalla lumineshente dhe in vivo; Zhvilloni metoda të bashkimit biologjik efikas dhe të sigurt bazuar në nevojat e aplikacioneve të ndryshme (qelizat e zbulimit të imunitetit, imazhet e fluoreshencës in vivo, terapia fotodinamike, terapia fototermale, ilaçet e lëshimit të kontrolluar nga fotografitë, etj.).
Ky studim ka përfitime të mëdha të aplikimit dhe përfitime ekonomike, dhe ka një rëndësi të rëndësishme shkencore për zhvillimin e nanomedicinës, promovimin e shëndetit të njeriut dhe përparimin shoqëror.
Nr.2 Materialet magnetike të rralla të tokës nano
Materialet e rralla të përhershme të Tokës kanë kaluar tre faza zhvillimi: SMCO5, SM2CO7 dhe ND2FE14B. Si një pluhur magnetik i shuar i shpejtë NDFEB për materialet e përhershme të magnetit të lidhur, madhësia e kokrrës varion nga 20nm në 50nm, duke e bërë atë një material tipik nanokristaline të rrallë të tokës magnet.
Materialet e rralla nanomagnetike të tokës kanë karakteristikat e madhësisë së vogël, strukturës së vetme të domenit dhe shtrëngimit të lartë. Përdorimi i materialeve të regjistrimit magnetik mund të përmirësojë raportin sinjal-zhurmë dhe cilësinë e figurës. Për shkak të madhësisë së tij të vogël dhe besueshmërisë së lartë, përdorimi i tij në sistemet mikro motorike është një drejtim i rëndësishëm për zhvillimin e gjeneratës së re të aviacionit, hapësirës ajrore dhe motorëve detarë. Për kujtesën magnetike, lëngun magnetik, materialet gjigande të rezistencës magneto, performanca mund të përmirësohet shumë, duke bërë që pajisjet të bëhen me performancë të lartë dhe të miniaturizuara.
Nr.3Nano e rrallë e tokësmateriale katalitike
Materialet e rralla katalitike të tokës përfshijnë pothuajse të gjitha reagimet katalitike. Për shkak të efekteve sipërfaqësore, efekteve të vëllimit dhe efekteve kuantike të madhësisë, nanoteknologjia e rrallë e tokës ka tërhequr gjithnjë e më shumë vëmendjen. Në shumë reaksione kimike, përdoren katalizatorë të rrallë të tokës. Nëse përdoren nanokatalizatorë të rrallë të tokës, aktiviteti katalitik dhe efikasiteti do të përmirësohen shumë.
Nanokatalizatorët e rrallë të tokës zakonisht përdoren në plasaritje katalitike të naftës dhe trajtimin e pastrimit të shter automobilistik. Materialet nanokatalitike të tokës më të përdorura më shpesh janëCEO2dheLA2O3, të cilat mund të përdoren si katalizatorë dhe nxitës, si dhe transportues katalizatorësh.
4Oksid nano ceriumMaterial mbrojtës ultravjollcë
Oksidi Nano Cerium njihet si agjent i izolimit ultravjollcë të gjeneratës së tretë, me efekt të mirë izolimi dhe transmetim të lartë. Në kozmetikë, aktiviteti i ulët katalitik nano ceria duhet të përdoret si një agjent izolues UV. Prandaj, vëmendja e tregut dhe njohja e materialeve mbrojtëse ultravjollcë të oksidit nano cerium janë të larta. Përmirësimi i vazhdueshëm i integrimit të qarkut të integruar kërkon materiale të reja për proceset e prodhimit të çipave të qarkut të integruar. Materialet e reja kanë kërkesa më të larta për lëngje lustrimi, dhe lëngjet e rralla të lustrimit të tokës gjysmëpërçuese duhet të plotësojnë këtë kërkesë, me shpejtësi më të shpejtë të lustrimit dhe vëllim më pak të lustrimit. Materialet për lustrim të tokës Nano të rrallë kanë një treg të gjerë.
Rritja e konsiderueshme e pronësisë së makinave ka shkaktuar ndotje serioze të ajrit, dhe instalimi i katalizatorëve të pastrimit të makinës është mënyra më efektive për të kontrolluar ndotjen e shkarkimit. Oksidet e përbërë nga nano cerium zirconium luajnë një rol të rëndësishëm në përmirësimin e cilësisë së pastrimit të gazit të bishtit.
Nr.5 Materiale të tjera funksionale nano
01. Materialet e rralla të tokës Nano qeramike
Pluhuri qeramik nano mund të zvogëlojë ndjeshëm temperaturën e shkrirjes, e cila është 200 ℃ 300 ℃ më e ulët se ajo e pluhurit qeramik jo nano me të njëjtën përbërje. Shtimi i nano CEO2 në qeramikë mund të zvogëlojë temperaturën e shkrirjes, të pengojë rritjen e grilës dhe të përmirësojë dendësinë e qeramikës. Duke shtuar elementë të rrallë të Tokës siY2o3, CEO2, or LA2O3 to Zro2mund të parandalojë transformimin e fazës së temperaturës së lartë dhe përqafimin e ZRO2, dhe të marrë transformimin e fazës ZRO2 materiale strukturore të ashpra qeramike.
Qeramika elektronike (sensorë elektronikë, materiale PTC, materiale me mikrovalë, kondensatorë, termistorë, etj.) Përgatitur duke përdorur ultrafinë ose nanoskale CEO2, Y2O3,Nd2o3, SM2O3, etj kanë përmirësuar vetitë elektrike, termike dhe stabilitetin.
Shtimi i materialeve të përbëra fotokatalitike të aktivizuara në tokë të rrallë në formulën e lustrit mund të përgatisin qeramikën e rrallë antibakteriale të tokës.
02.Rare Tokë Nano Materialet e Thin Film
Me zhvillimin e shkencës dhe teknologjisë, kërkesat e performancës për produktet po bëhen gjithnjë e më të rrepta, duke kërkuar ultra të ushqyera, ultra të holla, me densitet ultra të lartë dhe ultra mbushje të produkteve. Aktualisht, ekzistojnë tre kategori kryesore të filmave të rrallë të tokës Nano: Filmat e rrallë të Kompleksit të Tokës, Nano Filma të rrallë të Oksit të Tokës, dhe filma të rrallë të aliazhit Nano. Filmat e rrallë të tokës Nano gjithashtu luajnë role të rëndësishme në industrinë e informacionit, katalizën, energjinë, transportin dhe mjekësinë e jetës.
Përfundim
Kina është një vend i madh në burimet e rralla të tokës. Zhvillimi dhe aplikimi i nanomaterialeve të rralla të tokës është një mënyrë e re për të përdorur në mënyrë efektive burimet e rralla të tokës. Për të zgjeruar fushën e aplikimit të tokës së rrallë dhe të promovoni zhvillimin e materialeve të reja funksionale, duhet të vendoset një sistem i ri teorik në teorinë e materialeve për të përmbushur nevojat e hulumtimit në nanoskalën, të bëjnë të mundur nanomaterialet e rralla të Tokës të kenë performancë më të mirë dhe të bëjnë shfaqjen e pronave dhe funksioneve të reja.
Koha e postimit: maj-29-2023