Rare earth elementsang kanilang mga sarili ay may mayayamang elektronikong istruktura at nagpapakita ng maraming optical, electrical, at magnetic properties. Pagkatapos ng rare earth nanomaterialization, nagpapakita ito ng maraming mga katangian, tulad ng maliit na sukat na epekto, mataas na tiyak na epekto sa ibabaw, quantum effect, napakalakas na optical, electrical, magnetic properties, superconductivity, mataas na aktibidad ng kemikal, atbp., na maaaring lubos na mapabuti ang pagganap at pag-andar ng mga materyales at bumuo ng maraming bagong materyales. Ito ay gaganap ng isang mahalagang papel sa mga high-tech na larangan tulad ng optical materials, light-emitting materials, crystal materials, magnetic materials, battery materials, Electroceramics, engineering ceramics, catalysts, atbp.?
1、 Kasalukuyang development research at application fields
1. Rare earth luminescent material: Rare earth nano fluorescent powder (color TV powder, lamp powder), na may pinahusay na makinang na kahusayan, ay lubos na magbabawas sa dami ng rare earth na ginamit. Pangunahing gamitY2O3, Eu2O3, Tb4O7, CeO2, Gd2O3. Kandidato Bagong Materyal para sa High Definition Color Television.?
2. Nano superconducting materyales: YBCO superconductors inihanda gamit ang Y2O3, lalo na ang manipis na mga materyales sa pelikula, ay may matatag na pagganap, mataas na lakas, madaling pagproseso, malapit sa praktikal na yugto, at malawak na mga prospect.?
3. Rare earth nano magnetic materials: ginagamit para sa magnetic memory, magnetic fluid, giant magnetoresistance, atbp., lubos na nagpapabuti sa pagganap, na ginagawang mataas ang pagganap ng mga device at pinaliit. Halimbawa, ang oxide giant magnetoresistance target (REMnO3, atbp.).?
4. Rare earth high-performance ceramics: Electroceramics (electronic sensors, PTC materials, microwave materials, capacitors, thermistors, etc.) na inihanda gamit ang ultra-fine o nanometer Y2O3, La2O3, Nd2O3, Sm2O3, atbp., na ang mga electrical properties, thermal Ang mga katangian, at katatagan ay lubos na napabuti, ay isang mahalagang aspeto ng pag-upgrade ng mga elektronikong materyales. Ang mga ceramics na na-sinter sa mas mababang temperatura, tulad ng nano Y2O3 at ZrO2, ay may malakas na lakas at tigas, at ginagamit sa mga wear-resistant na device tulad ng mga bearings at cutting tool; Ang pagganap ng mga multilayer capacitor at microwave device na gawa sa nano Nd2O3, Sm2O3, atbp. ay lubos na napabuti.?
5. Rare earth nanocatalysts: Sa maraming reaksyong kemikal, ginagamit ang mga rare earth catalyst. Kung gagamitin ang mga rare earth nanocatalyst, ang kanilang catalytic na aktibidad at kahusayan ay lubos na mapapabuti. Ang kasalukuyang CeO2 nano powder ay may mga bentahe ng mataas na aktibidad, mababang presyo at mahabang buhay ng serbisyo sa panlinis ng tambutso ng sasakyan, at pinalitan nito ang karamihan sa mahahalagang metal, na may taunang pagkonsumo ng libu-libong tonelada.?
6. Rare earth ultraviolet absorber:Nano CeO2Ang pulbos ay may malakas na pagsipsip ng mga sinag ng ultraviolet, at ginagamit sa mga pampaganda ng sunscreen, mga hibla ng sunscreen, salamin ng kotse, atbp.?
7. Rare earth precision polishing: Ang CeO2 ay may magandang epekto sa pag-polish sa salamin at iba pang materyales. Ang Nano CeO2 ay may mataas na polishing precision at ginamit sa mga liquid crystal display, silicon wafers, glass storage, atbp. Sa madaling sabi, ang paggamit ng mga rare earth nanomaterial ay nagsimula pa lamang at puro sa larangan ng high-tech na mga bagong materyales, na may mataas na dagdag na halaga, malawak na hanay ng aplikasyon, malaking potensyal, at napaka-promising na komersyal na mga prospect.?
2, teknolohiya ng paghahanda
Sa kasalukuyan, ang parehong produksyon at aplikasyon ng mga nanomaterial ay nakakaakit ng pansin mula sa iba't ibang bansa. Patuloy na umuunlad ang nanotechnology ng China, at matagumpay na naisakatuparan ang industriyal na produksyon o produksyon ng pagsubok sa nanoscale na SiO2, TiO2, Al2O3, ZnO2, Fe2O3 at iba pang materyales sa pulbos. Gayunpaman, ang kasalukuyang proseso ng produksyon at mataas na gastos sa produksyon ay ang nakamamatay na kahinaan nito, na makakaapekto sa malawakang aplikasyon ng mga nanomaterial. Samakatuwid, ang patuloy na pagpapabuti ay kinakailangan.
Dahil sa espesyal na elektronikong istraktura at malaking Atomic radius ng mga bihirang elemento ng lupa, ang kanilang mga kemikal na katangian ay ibang-iba sa ibang mga elemento. Samakatuwid, ang paraan ng paghahanda at teknolohiya ng post-treatment ng rare earth nano oxides ay iba rin sa ibang mga elemento. Ang pangunahing pamamaraan ng pananaliksik ay kinabibilangan ng:?
1. Paraan ng pag-ulan: kabilang ang oxalic acid precipitation, carbonate precipitation, hydroxide precipitation, homogeneous precipitation, complexation precipitation, atbp. Ang pinakamalaking tampok ng pamamaraang ito ay ang solusyon ay mabilis na nag-nucleate, madaling kontrolin, ang kagamitan ay simple, at maaaring makagawa mga produktong may mataas na kadalisayan. Ngunit mahirap i-filter at madaling pagsama-samahin?
2. Hydrothermal method: Pabilisin at palakasin ang hydrolysis reaction ng mga ions sa ilalim ng mataas na temperatura at mga kondisyon ng pressure, at bumuo ng dispersed nanocrystalline nuclei. Ang pamamaraang ito ay maaaring makakuha ng mga pulbos na nanometer na may pare-parehong pagpapakalat at makitid na pamamahagi ng laki ng butil, ngunit nangangailangan ito ng mataas na temperatura at mataas na presyon ng kagamitan, na mahal at hindi ligtas na patakbuhin.?
3. paraan ng gel: Ito ay isang mahalagang paraan para sa paghahanda ng mga inorganic na materyales, at gumaganap ng isang mahalagang papel sa inorganic synthesis. Sa mababang temperatura, ang mga organometallic compound o organic complex ay maaaring bumuo ng sol sa pamamagitan ng polymerization o hydrolysis, at bumuo ng gel sa ilalim ng ilang mga kundisyon. Ang karagdagang heat treatment ay maaaring makagawa ng ultrafine Rice noodles na may mas malaking partikular na ibabaw at mas mahusay na dispersion. Ang pamamaraang ito ay maaaring isagawa sa ilalim ng banayad na mga kondisyon, na nagreresulta sa isang pulbos na may mas malaking lugar sa ibabaw at mas mahusay na dispersibility. Gayunpaman, ang oras ng reaksyon ay mahaba at tumatagal ng ilang araw upang makumpleto, na ginagawang mahirap na matugunan ang mga kinakailangan ng industriyalisasyon?
4. Solid phase method: ang mataas na temperatura na agnas ay isinasagawa sa pamamagitan ng solid compound o intermediate Dry media reaction. Halimbawa, ang rare earth nitrate at oxalic acid ay pinaghalo sa pamamagitan ng solid phase ball milling upang bumuo ng intermediate ng rare earth Oxalate, na pagkatapos ay nabubulok sa mataas na temperatura upang makakuha ng ultra-fine powder. Ang pamamaraang ito ay may mataas na kahusayan sa reaksyon, simpleng kagamitan, at madaling operasyon, ngunit ang nagresultang pulbos ay may hindi regular na morpolohiya at mahinang pagkakapareho.?
Ang mga pamamaraang ito ay hindi natatangi at maaaring hindi ganap na naaangkop sa industriyalisasyon. Mayroong maraming mga paraan ng paghahanda, tulad ng organic microemulsion method, alcoholysis, atbp.?
3, Pag-unlad sa pag-unlad ng industriya
Ang produksyong pang-industriya ay kadalasang hindi gumagamit ng iisang pamamaraan, bagkus ay kumukuha ng mga lakas at pinupunan ang mga kahinaan, at pinagsasama ang ilang mga pamamaraan upang makamit ang mataas na kalidad ng produkto, mababang gastos, at ligtas at mahusay na proseso na kinakailangan para sa komersyalisasyon. Ang Guangdong Huizhou Ruier Chemical Technology Co., Ltd. ay gumawa kamakailan ng industriyal na pag-unlad sa pagbuo ng mga rare earth nanomaterial. Pagkatapos ng maraming paraan ng paggalugad at hindi mabilang na mga pagsubok, natagpuan ang isang paraan na mas angkop para sa pang-industriyang produksyon - microwave gel method. Ang pinakamalaking bentahe ng teknolohiyang ito ay na: ang orihinal na 10 araw na reaksyon ng gel ay pinaikli sa 1 araw, upang ang kahusayan ng produksyon ay tumaas ng 10 beses, ang gastos ay lubos na nabawasan, at ang kalidad ng produkto ay mabuti, ang ibabaw na lugar ay malaki. , ang reaksyon ng pagsubok ng gumagamit ay mabuti, ang presyo ay 30% na mas mababa kaysa sa mga produktong Amerikano at Hapon, na napakakumpitensya sa buong mundo, Makamit ang internasyonal na advanced na antas.?
Kamakailan, isinagawa ang mga pang-industriyang eksperimento gamit ang paraan ng pag-ulan, pangunahin ang paggamit ng ammonia water at ammonia carbonate para sa pag-ulan, at paggamit ng mga organikong solvent para sa dehydration at surface treatment. Ang pamamaraang ito ay may isang simpleng proseso at mababang gastos, ngunit ang kalidad ng produkto ay hindi maganda, at mayroon pa ring ilang mga agglomerations na nangangailangan ng karagdagang pagpapabuti at pagpapabuti.?
Ang China ay isang pangunahing bansa sa mga rare earth resources. Ang pagbuo at aplikasyon ng mga rare earth nanomaterial ay nagbukas ng mga bagong paraan para sa epektibong paggamit ng mga rare earth resources, pinalawak ang saklaw ng rare earth applications, itinaguyod ang pagbuo ng mga bagong functional na materyales, pinataas ang pag-export ng mga produktong may mataas na halaga, at pinahusay na dayuhan. mga kakayahan sa pagpapalit ng kita. Ito ay may mahalagang praktikal na kahalagahan sa paggawa ng mga pakinabang ng mapagkukunan sa mga pakinabang sa ekonomiya.
Oras ng post: Hun-27-2023