Ang Rare Earth Nanomaterial Rare Earth Element ay may natatanging 4F sub layer electronic na istraktura, malaking atomic magnetic moment, malakas na pag -ikot ng orbit na pagkabit at iba pang mga katangian, na nagreresulta sa napaka -mayaman na optical, electrical, magnetic at iba pang mga katangian. Ang mga ito ay kailangang-kailangan na madiskarteng materyales para sa mga bansa sa buong mundo upang mabago ang mga tradisyunal na industriya at bumuo ng high-tech, at kilala bilang "Treasure House of New Materials".
Bilang karagdagan sa mga aplikasyon nito sa mga tradisyunal na larangan tulad ng metalurhiko na makinarya, petrochemical, glass ceramics, at light textiles,Rare Earthsay din ang mga pangunahing sumusuporta sa mga materyales sa mga umuusbong na patlang tulad ng malinis na enerhiya, malalaking sasakyan, mga bagong sasakyan ng enerhiya, pag -iilaw ng semiconductor, at mga bagong pagpapakita, malapit na nauugnay sa buhay ng tao.
Matapos ang mga dekada ng pag-unlad, ang pokus ng bihirang pananaliksik na may kaugnayan sa lupa ay magkatulad na lumipat mula sa smelting at paghihiwalay ng mga solong mataas na kadalisayan na bihirang mga lupa sa mga high-tech na aplikasyon ng mga bihirang lupa sa magnetism, optika, kuryente, imbakan ng enerhiya, catalysis, biomedicine, at iba pang mga patlang. Sa isang banda, mayroong isang mas malaking kalakaran patungo sa mga bihirang mga materyales na composite ng lupa sa materyal na sistema; Sa kabilang banda, mas nakatuon ito sa mababang dimensional na functional na mga materyales sa kristal sa mga tuntunin ng morpolohiya. Lalo na sa pag-unlad ng modernong nanoscience, pagsasama-sama ng mga maliliit na epekto, mga epekto ng dami, mga epekto sa ibabaw, at mga epekto ng interface ng mga nanomaterial na may natatanging mga katangian ng elektronikong layer na naiiba sa mga tradisyunal na materyales, pag-maximize ang mahusay na pagganap ng mga bihirang mga materyales sa lupa, at karagdagang pinalawak ang application nito sa mga patlang ng mga tradisyunal na materyales at bagong high-tech na paggawa.
Sa kasalukuyan, higit sa lahat ang mga sumusunod na mataas na pangako na bihirang mga nanomaterial sa lupa, lalo na ang bihirang mga materyales na nano na luminescent na materyales, bihirang mga materyales na catalytic ng lupa, bihirang mga nano magnetic na materyales,Nano Cerium Oxidemga materyales sa kalasag ng ultraviolet, at iba pang mga materyales na function na nano.
No.1Rare Earth Nano Luminescent Materials
01. Rare Earth Organic-Inorganic Hybrid Luminescent Nanomaterial
Pinagsasama ng mga composite na materyales ang iba't ibang mga yunit ng pag -andar sa antas ng molekular upang makamit ang mga pantulong at na -optimize na mga pag -andar. Ang mga organikong inorganic na hybrid na materyal ay may mga pag -andar ng mga organikong at hindi organikong sangkap, na nagpapakita ng mahusay na katatagan ng mekanikal, kakayahang umangkop, thermal stability at mahusay na proseso.
Bihirang lupaAng mga kumplikado ay may maraming mga pakinabang, tulad ng mataas na kulay ng kadalisayan, mahabang buhay ng nasasabik na estado, mataas na ani ng dami, at mayaman na mga linya ng spectrum ng paglabas. Malawakang ginagamit ang mga ito sa maraming mga patlang, tulad ng pagpapakita, optical waveguide amplification, solid-state laser, biomarker, at anti-counterfeiting. Gayunpaman, ang mababang katatagan ng photothermal at hindi magandang proseso ng mga bihirang mga kumplikadong lupa ay malubhang hadlangan ang kanilang aplikasyon at pagsulong. Ang pagsasama -sama ng mga bihirang mga kumplikadong lupa na may mga hindi organikong matrice na may mahusay na mga katangian ng mekanikal at katatagan ay isang epektibong paraan upang mapagbuti ang mga luminescent na katangian ng mga bihirang mga kumplikadong lupa.
Dahil ang pag -unlad ng bihirang lupa na organikong inorganic na hybrid na materyal, ipinapakita ng kanilang mga uso sa pag -unlad ang mga sumusunod na katangian:
① Ang hybrid na materyal na nakuha ng pamamaraan ng kemikal na doping ay may matatag na aktibong sangkap, mataas na halaga ng doping at pantay na pamamahagi ng mga sangkap;
② Pagbabago mula sa solong mga functional na materyales sa mga multifunctional na materyales, pagbuo ng mga multifunctional na materyales upang gawing mas malawak ang kanilang mga aplikasyon;
③ Ang matrix ay magkakaiba, mula sa pangunahing silica hanggang sa iba't ibang mga substrate tulad ng titanium dioxide, organikong polimer, clays, at ionic likido.
02. Puting LED Rare Earth Luminescent Material
Kung ikukumpara sa umiiral na mga teknolohiya ng pag-iilaw, ang mga produkto ng pag-iilaw ng semiconductor tulad ng mga light-emitting diode (LED) ay may mga pakinabang tulad ng mahabang buhay ng serbisyo, mababang pagkonsumo ng enerhiya, mataas na kahusayan, walang mercury libre, UV libre, at matatag na operasyon. Ang mga ito ay itinuturing na "ika-apat na henerasyon na mapagkukunan ng ilaw" pagkatapos ng maliwanag na maliwanag na lampara, fluorescent lamp, at mataas na lakas na paglabas ng gas (HIDS).
Ang puting LED ay binubuo ng mga chips, substrate, posporo, at mga driver. Ang Rare Earth Fluorescent Powder ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagganap ng puting LED. Sa mga nagdaang taon, ang isang malaking halaga ng gawaing pananaliksik ay isinasagawa sa mga puting LED na phosphors at mahusay na pag -unlad ay ginawa:
① Ang pag -unlad ng isang bagong uri ng posporus na nasasabik sa pamamagitan ng asul na LED (460m) ay nagsagawa ng doping at pagbabago ng pananaliksik sa YAO2CE (YAG: CE) na ginamit sa asul na LED chips upang mapabuti ang magaan na kahusayan at pag -render ng kulay;
② Ang pag -unlad ng mga bagong fluorescent pulbos na nasasabik sa pamamagitan ng ultraviolet light (400m) o ultraviolet light (360mm) ay sistematikong pinag -aralan ang komposisyon, istraktura, at mga parang multo na katangian ng pula at berdeng asul na fluorescent powder, pati na rin ang iba't ibang mga ratios ng tatlong fluorescent powder upang makakuha ng puting LED na may iba't ibang mga temperatura ng kulay;
③ Ang karagdagang trabaho ay isinasagawa sa mga pangunahing isyu sa pang -agham sa proseso ng paghahanda ng fluorescent powder, tulad ng impluwensya ng proseso ng paghahanda sa pagkilos ng bagay, upang matiyak ang kalidad at katatagan ng fluorescent powder.
Bilang karagdagan, ang puting ilaw na LED ay pangunahing nagpatibay ng isang halo -halong proseso ng packaging ng fluorescent powder at silicone. Dahil sa hindi magandang thermal conductivity ng fluorescent powder, ang aparato ay magpainit dahil sa matagal na oras ng pagtatrabaho, na humahantong sa pag -iipon ng silicone at paikliin ang buhay ng serbisyo ng aparato. Ang problemang ito ay partikular na seryoso sa mataas na kapangyarihan na puting light LEDs. Ang Remote packaging ay isang paraan upang malutas ang problemang ito sa pamamagitan ng paglakip ng fluorescent powder sa substrate at paghihiwalay nito mula sa asul na mapagkukunan ng LED light, sa gayon binabawasan ang epekto ng init na nabuo ng chip sa luminescent na pagganap ng fluorescent powder. Kung ang mga bihirang earth fluorescent ceramics ay may mga katangian ng mataas na thermal conductivity, mataas na pagtutol ng kaagnasan, mataas na katatagan, at mahusay na pagganap ng optical output, mas mahusay nilang matugunan ang mga kinakailangan ng aplikasyon ng high-power puting LED na may mataas na density ng enerhiya. Ang mga pulbos na micro nano na may mataas na aktibidad ng sintering at mataas na pagpapakalat ay naging isang mahalagang kinakailangan para sa paghahanda ng mataas na transparency bihirang Earth optical functional ceramics na may mataas na optical output pagganap.
03.RARE Earth Upconversion luminescent nanomaterial
Ang pag-upon ng luminescence ay isang espesyal na uri ng proseso ng luminescence na nailalarawan sa pamamagitan ng pagsipsip ng maraming mga low-energy photon sa pamamagitan ng luminescent na mga materyales at ang henerasyon ng paglabas ng high-energy photon. Kung ikukumpara sa tradisyonal na mga organikong molekula ng pangulay o mga tuldok ng dami, ang mga bihirang pag -upon ng lupa na luminescent nanomaterial ay maraming mga pakinabang tulad ng malaking anti stokes shift, makitid na bandang paglabas, mahusay na katatagan, mababang pagkakalason, mataas na lalim ng pagtagos ng tisyu, at mababang kusang panghihimasok sa fluorescence. Mayroon silang malawak na mga prospect ng aplikasyon sa larangan ng biomedical.
Sa mga nagdaang taon, ang mga bihirang pag -upon ng lupa na luminescent nanomaterial ay gumawa ng makabuluhang pag -unlad sa synthesis, pagbabago sa ibabaw, pag -andar sa ibabaw, at mga biomedical application. Ang mga tao ay nagpapabuti sa pagganap ng luminescence ng mga materyales sa pamamagitan ng pag -optimize ng kanilang komposisyon, estado ng phase, laki, atbp sa nanoscale, at pagsasama -sama ng istraktura ng core/shell upang mabawasan ang luminescence quenching center, upang madagdagan ang posibilidad ng paglipat. Sa pamamagitan ng pagbabago ng kemikal, magtatag ng mga teknolohiya na may mahusay na biocompatibility upang mabawasan ang toxicity, at bumuo ng mga pamamaraan ng imaging para sa pag -aalsa na luminescent na mga buhay na selula at sa vivo; Bumuo ng mahusay at ligtas na mga pamamaraan ng pagkabit ng biological batay sa mga pangangailangan ng iba't ibang mga aplikasyon (mga cell ng immune detection, sa vivo fluorescence imaging, photodynamic therapy, photothermal therapy, photo control release drug, atbp.).
Ang pag -aaral na ito ay may napakalaking potensyal ng aplikasyon at benepisyo sa ekonomiya, at may mahalagang kahalagahan sa agham para sa pagpapaunlad ng nanomedicine, ang pagsulong ng kalusugan ng tao, at pag -unlad ng lipunan.
No.2 Rare Earth Nano Magnetic Materials
Ang Rare Earth Permanent Magnet Materials ay dumaan sa tatlong yugto ng pag -unlad: SMCO5, SM2CO7, at ND2FE14B. Bilang isang mabilis na quenched NDFEB magnetic powder para sa bonded permanenteng materyales, ang laki ng butil ay saklaw mula 20nm hanggang 50nm, na ginagawa itong isang tipikal na nanocrystalline bihirang lupa permanenteng materyal na magnet.
Ang mga bihirang materyal na nanomagnetic na materyales ay may mga katangian ng maliit na sukat, solong istraktura ng domain, at mataas na pamimilit. Ang paggamit ng mga magnetic recording material ay maaaring mapabuti ang signal-to-ingay na ratio at kalidad ng imahe. Dahil sa maliit na sukat at mataas na pagiging maaasahan, ang paggamit nito sa mga micro motor system ay isang mahalagang direksyon para sa pagbuo ng bagong henerasyon ng aviation, aerospace, at marine motor. Para sa magnetic memory, magnetic fluid, higanteng mga materyales sa paglaban ng magneto, ang pagganap ay maaaring lubos na mapabuti, ang paggawa ng mga aparato ay maging mataas na pagganap at miniaturized.
No.3Rare Earth NanoMga Materyales ng Catalytic
Ang mga bihirang materyal na catalytic na materyales ay nagsasangkot ng halos lahat ng mga reaksyon ng catalytic. Dahil sa mga epekto sa ibabaw, mga epekto ng dami, at mga epekto ng laki ng dami, ang bihirang nanotechnology ng lupa ay lalong nakakaakit ng pansin. Sa maraming mga reaksyon ng kemikal, ginagamit ang mga bihirang earth catalysts. Kung ang mga bihirang nanocatalysts ng lupa ay ginagamit, ang aktibidad ng catalytic at kahusayan ay lubos na mapabuti.
Ang mga nanocatalyst ng Earth sa Earth ay karaniwang ginagamit sa petrolyo catalytic cracking at paglilinis ng paggamot ng automotive exhaust. Ang pinaka -karaniwang ginagamit na bihirang mga nanocatalytic na materyales ayCEO2atLA2O3, na maaaring magamit bilang mga catalysts at promoter, pati na rin ang mga carrier ng katalista.
No.4Nano Cerium OxideUltraviolet Shielding Material
Ang Nano cerium oxide ay kilala bilang ang ikatlong henerasyon ng ultraviolet na paghihiwalay ng ahente, na may mahusay na epekto ng paghihiwalay at mataas na pagpapadala. Sa mga pampaganda, ang mababang aktibidad ng catalytic nano ceria ay dapat gamitin bilang isang ahente ng pagbubukod ng UV. Samakatuwid, ang pansin ng merkado at pagkilala sa nano cerium oxide ultraviolet na mga materyales sa kalasag ay mataas. Ang patuloy na pagpapabuti ng pinagsamang pagsasama ng circuit ay nangangailangan ng mga bagong materyales para sa integrated circuit chip na mga proseso ng pagmamanupaktura. Ang mga bagong materyales ay may mas mataas na mga kinakailangan para sa buli na likido, at ang semiconductor bihirang mga polishing fluid ng lupa ay kailangang matugunan ang kahilingan na ito, na may mas mabilis na bilis ng buli at hindi gaanong buli na dami. Ang Nano Rare Earth Polishing Material ay may malawak na merkado.
Ang makabuluhang pagtaas ng pagmamay -ari ng kotse ay nagdulot ng malubhang polusyon sa hangin, at ang pag -install ng mga catalyst ng paglilinis ng kotse ay ang pinaka -epektibong paraan upang makontrol ang polusyon sa tambutso. Ang Nano Cerium Zirconium Composite Oxides ay naglalaro ng isang mahalagang papel sa pagpapabuti ng kalidad ng paglilinis ng buntot ng buntot.
No.5 Iba pang mga Nano Functional Materials
01. Rare Earth Nano Ceramic Materials
Ang nano ceramic powder ay maaaring makabuluhang bawasan ang temperatura ng sintering, na 200 ℃ ~ 300 ℃ mas mababa kaysa sa non nano ceramic powder na may parehong komposisyon. Ang pagdaragdag ng nano CEO2 sa mga keramika ay maaaring mabawasan ang temperatura ng pagsasala, pagbawalan ang paglaki ng sala -sala, at pagbutihin ang density ng mga keramika. Pagdaragdag ng mga bihirang elemento ng lupa tulad ngY2O3, CEO2, or LA2O3 to ZRO2Maaaring maiwasan ang pagbabago ng phase ng high-temperatura at pagyakap ng ZRO2, at makakuha ng ZRO2 phase transformation na nakakagambala sa mga materyales na istruktura ng ceramic.
Electronic ceramics (electronic sensor, PTC materyales, microwave materials, capacitor, thermistors, atbp.) Inihanda gamit ang ultrafine o nanoscale CEO2, Y2O3,ND2O3, SM2O3, atbp.
Ang pagdaragdag ng mga bihirang lupa na aktibo na photocatalytic composite na mga materyales sa pormula ng glaze ay maaaring maghanda ng bihirang mga antibacterial ceramics.
02.Rare Earth Nano Thin Film Materials
Sa pag-unlad ng agham at teknolohiya, ang mga kinakailangan sa pagganap para sa mga produkto ay nagiging mas mahigpit, na nangangailangan ng ultra-fine, ultra-manipis, ultra-high density, at ultra-pagpuno ng mga produkto. Sa kasalukuyan, mayroong tatlong pangunahing kategorya ng mga bihirang pelikula ng Nano Nano na binuo: Rare Earth Complex Nano Films, Rare Earth Oxide Nano Films, at Rare Earth Nano Alloy Films. Ang Rare Earth Nano Films ay naglalaro din ng mahahalagang papel sa industriya ng impormasyon, catalysis, enerhiya, transportasyon, at gamot sa buhay.
Konklusyon
Ang Tsina ay isang pangunahing bansa sa bihirang mga mapagkukunan ng lupa. Ang pag -unlad at aplikasyon ng bihirang mga nanomaterial sa lupa ay isang bagong paraan upang epektibong magamit ang mga bihirang mapagkukunan ng lupa. Upang mapalawak ang saklaw ng aplikasyon ng bihirang lupa at itaguyod ang pagbuo ng mga bagong functional na materyales, ang isang bagong teoretikal na sistema ay dapat na maitatag sa teorya ng mga materyales upang matugunan ang mga pangangailangan ng pananaliksik sa nanoscale, gumawa ng mga bihirang lupa na nanomaterial na may mas mahusay na pagganap, at gawin ang paglitaw ng mga bagong pag -aari at pag -andar na posible.
Oras ng post: Mayo-29-2023