Skaars aardelementeself het ryk elektroniese strukture en vertoon baie optiese, elektriese en magnetiese eienskappe.Na seldsame aarde nanomaterialisering vertoon dit baie eienskappe, soos klein grootte effek, hoë spesifieke oppervlak effek, kwantum effek, uiters sterk optiese, elektriese, magnetiese eienskappe, supergeleiding, hoë chemiese aktiwiteit, ens., wat die werkverrigting en funksie aansienlik kan verbeter van materiale en ontwikkel baie nuwe materiale.Dit sal 'n belangrike rol speel in hoë-tegnologie velde soos optiese materiale, lig-emitterende materiale, kristal materiale, magnetiese materiale, battery materiale, Elektrokeramiek, ingenieurskeramiek, katalisators, ens.?
1、 Huidige ontwikkelingsnavorsing en toepassingsvelde
1. Skaars aarde luminescerende materiaal: Skaars aarde nano fluoresserende poeier (kleur TV poeier, lamp poeier), met verbeterde lig doeltreffendheid, sal die hoeveelheid seldsame aarde wat gebruik word aansienlik verminder.Gebruik hoofsaaklikY2O3, Eu2O3, Tb4O7, CeO2, Gd2O3.Kandidaat nuwe materiaal vir hoëdefinisie kleurtelevisie.?
2. Nano supergeleidende materiale: YBCO supergeleiers wat met Y2O3 voorberei is, veral dun film materiale, het stabiele werkverrigting, hoë sterkte, maklike verwerking, naby aan praktiese stadium, en breë vooruitsigte.?
3. Skaars aarde nano-magnetiese materiale: gebruik vir magnetiese geheue, magnetiese vloeistof, reuse-magnetoreweerstand, ens., wat werkverrigting aansienlik verbeter, toestelle hoëprestasie en geminiaturiseer maak.Byvoorbeeld, oksied reuse magnetoreweerstandsteikens (REMnO3, ens.).?
4. Seldsame aarde hoëprestasie keramiek: Elektrokeramiek (elektroniese sensors, PTC-materiale, mikrogolfmateriaal, kapasitors, termistors, ens.) voorberei met ultrafyn of nanometer Y2O3, La2O3, Nd2O3, Sm2O3, ens., waarvan die elektriese eienskappe, termies eienskappe, en stabiliteit is aansienlik verbeter, is 'n belangrike aspek van die opgradering van elektroniese materiale.Keramiek wat by laer temperature gesinter is, soos nano Y2O3 en ZrO2, het sterk sterkte en taaiheid, en word gebruik in slytvaste toestelle soos laers en snygereedskap;Die werkverrigting van meerlaagkapasitors en mikrogolftoestelle gemaak van nano Nd2O3, Sm2O3, ens. is aansienlik verbeter.?
5. Seldsame aard-nanokatalisators: In baie chemiese reaksies word seldsame aard-katalisators gebruik.As seldsame aard-nanokatalisators gebruik word, sal hul katalitiese aktiwiteit en doeltreffendheid aansienlik verbeter word.Die huidige CeO2-nanopoeier het die voordele van hoë aktiwiteit, lae prys en lang dienslewe in die motor-uitlaatsuiweraar, en het die meeste van die edelmetale vervang, met 'n jaarlikse verbruik van duisende ton.?
6. Skaars aarde ultraviolet absorbeerder:Nano CeO2poeier het sterk absorpsie van ultravioletstrale, en word gebruik in sonskermskoonheidsmiddels, sonskermvesels, motorglas, ens.?
7. Skaars aarde presisie polering: CeO2 het 'n goeie poleer effek op glas en ander materiale.Nano CeO2 het 'n hoë poleer akkuraatheid en is gebruik in vloeibare kristal vertoon, silikon wafels, glas stoor, ens. toegevoegde waarde, wye toepassingsreeks, groot potensiaal en baie belowende kommersiële vooruitsigte.?
2、 Voorbereidingstegnologie
Op die oomblik het beide die produksie en toepassing van nanomateriale aandag van verskeie lande getrek.China se nanotegnologie gaan voort om vordering te maak, en industriële produksie of proefproduksie is suksesvol uitgevoer in nanoskaal SiO2, TiO2, Al2O3, ZnO2, Fe2O3 en ander poeiermateriaal.Die huidige produksieproses en hoë produksiekoste is egter die noodlottige swakheid daarvan, wat die wydverspreide toepassing van nanomateriale sal beïnvloed.Daarom is voortdurende verbetering nodig.?
As gevolg van die spesiale elektroniese struktuur en groot atoomradius van seldsame aardelemente, verskil hul chemiese eienskappe baie van ander elemente.Daarom verskil die voorbereidingsmetode en nabehandelingstegnologie van seldsame aard-nano-oksiede ook van ander elemente.Die belangrikste navorsingsmetodes sluit in:?
1. Presipitasie metode: insluitend oksaalsuur presipitasie, karbonaat presipitasie, hidroksied presipitasie, homogene presipitasie, kompleksasie presipitasie, ens. Die grootste kenmerk van hierdie metode is dat die oplossing vinnig kern kern, is maklik om te beheer, die toerusting is eenvoudig, en kan produseer hoë suiwer produkte.Maar dit is moeilik om te filter en maklik om te versamel?
2. Hidrotermiese metode: Versnel en versterk die hidrolisereaksie van ione onder hoë temperatuur- en druktoestande, en vorm verspreide nanokristallyne kerne.Hierdie metode kan nanometerpoeiers met eenvormige verspreiding en nou deeltjiegrootteverspreiding verkry, maar dit vereis hoëtemperatuur- en hoëdruktoerusting, wat duur en onveilig is om te bedryf.?
3. jelmetode: Dit is 'n belangrike metode vir die voorbereiding van anorganiese materiale, en speel 'n beduidende rol in anorganiese sintese.By lae temperatuur kan organometaalverbindings of organiese komplekse sol vorm deur polimerisasie of hidrolise, en onder sekere toestande gel vorm.Verdere hittebehandeling kan ultrafyn Rysnoedels met groter spesifieke oppervlak en beter verspreiding produseer.Hierdie metode kan onder ligte toestande uitgevoer word, wat lei tot 'n poeier met 'n groter oppervlakte en beter dispergeerbaarheid.Die reaksietyd is egter lank en neem etlike dae om te voltooi, wat dit moeilik maak om aan die vereistes van industrialisasie te voldoen?
4. Vaste fase metode: hoë-temperatuur ontbinding word uitgevoer deur vaste verbinding of intermediêre Droë media reaksie.Byvoorbeeld, seldsame aard-nitraat en oksaalsuur word gemeng deur vastefase-balmaal om 'n tussenproduk van seldsame aardoksalaat te vorm, wat dan by hoë temperatuur ontbind word om ultrafyn poeier te verkry.Hierdie metode het hoë reaksiedoeltreffendheid, eenvoudige toerusting en maklike werking, maar die resulterende poeier het onreëlmatige morfologie en swak eenvormigheid.
Hierdie metodes is nie uniek nie en is dalk nie ten volle van toepassing op industrialisasie nie.Daar is baie voorbereidingsmetodes, soos organiese mikro-emulsiemetode, alkoholise, ens.?
3、 Vordering in industriële ontwikkeling
Industriële produksie gebruik dikwels nie 'n enkele metode nie, maar maak eerder gebruik van sterkpunte en vul swakpunte aan, en kombineer verskeie metodes om die hoë produkgehalte, lae koste en veilige en doeltreffende proses wat vir kommersialisering vereis word, te bereik.Guangdong Huizhou Ruier Chemical Technology Co., Ltd. het onlangs industriële vordering gemaak met die ontwikkeling van seldsame aarde nanomateriale.Na baie metodes van eksplorasie en ontelbare toetse, is 'n metode gevind wat meer geskik is vir industriële produksie - mikrogolfgel metode.Die grootste voordeel van hierdie tegnologie is dat: die oorspronklike 10-dae-gelreaksie is verkort tot 1 dag, sodat die produksiedoeltreffendheid met 10 keer verhoog word, die koste aansienlik verminder word, en die produkkwaliteit is goed, die oppervlakte is groot , die gebruiker proef reaksie is goed, die prys is 30% laer as dié van Amerikaanse en Japannese produkte, wat internasionaal baie mededingend is, Bereik internasionale gevorderde vlak.?
Onlangs is industriële eksperimente uitgevoer met behulp van die presipitasiemetode, hoofsaaklik met behulp van ammoniakwater en ammoniakkarbonaat vir presipitasie, en die gebruik van organiese oplosmiddels vir dehidrasie en oppervlakbehandeling.Hierdie metode het 'n eenvoudige proses en lae koste, maar die kwaliteit van die produk is swak, en daar is nog 'n paar agglomerasies wat verdere verbetering en verbetering nodig het.?
China is 'n groot land in skaars aarde hulpbronne.Die ontwikkeling en toepassing van skaars aarde nanomateriale het nuwe weë geopen vir die doeltreffende benutting van skaars aarde hulpbronne, het die omvang van seldsame aarde toepassings uitgebrei, die ontwikkeling van nuwe funksionele materiale bevorder, die uitvoer van produkte met 'n hoë toegevoegde waarde verhoog, en buitelandse ruil verdien vermoëns.Dit het belangrike praktiese betekenis om hulpbronvoordele in ekonomiese voordele te omskep.
Pos tyd: Jun-27-2023