Nano-stuthan talmhainn tearc Tha structar dealanach fo-fhilleadh 4f sònraichte aig eileamaidean talmhainn tearc, àm mòr magnetach atamach, ceangal orbit snìomh làidir agus feartan eile, a’ leantainn gu feartan optigeach, dealain, magnetach agus eile a tha gu math beairteach.Tha iad nan stuthan ro-innleachdail riatanach airson dùthchannan air feadh an t-saoghail gus gnìomhachasan traidiseanta atharrachadh agus àrd-theicneòlas a leasachadh, agus canar “taigh-tasgaidh stuthan ùra” riutha.
A bharrachd air a chleachdadh ann an raointean traidiseanta leithid innealan metallurgical, petroceimiceach, ceirmeag glainne, agus aodach aotrom,tìrean tearccuideachd nam prìomh stuthan taiceil ann an raointean a tha a’ tighinn am bàrr leithid lùth glan, carbadan mòra, carbadan lùtha ùra, solais leth-chonnsair, agus taisbeanaidhean ùra, a tha dlùth cheangailte ri beatha dhaoine.
Às deidh deicheadan de leasachadh, tha fòcas rannsachadh tearc co-cheangailte ri talamh air gluasad a rèir sin bho leaghadh agus dealachadh talmhainn tearc àrd-ghlan gu cleachdadh àrd-theicnigeach talmhainn tearc ann an magnetachd, optics, dealan, stòradh lùth, catalysis, bith-mheidigeach, agus raointean eile.Air an aon làimh, tha gluasad nas motha a dh ’ionnsaigh stuthan cumanta talmhainn tearc anns an t-siostam stuthan;Air an làimh eile, tha e nas cuimsichte air stuthan criostal gnìomh ìosal a thaobh morf-eòlas.Gu sònraichte le leasachadh nano-eòlas an latha an-diugh, a ’cothlamadh buaidhean meud beag, buaidhean cuantamach, buaidhean uachdar, agus buaidhean eadar-aghaidh nan nano-stuthan le feartan structar còmhdach dealanach sònraichte eileamaidean talmhainn tearc, tha nano-stuthan talmhainn tearc a’ nochdadh mòran fheartan ùr-nodha eadar-dhealaichte bho stuthan traidiseanta, a ’meudachadh. coileanadh sàr-mhath de stuthan tearc talmhainn, Agus leudachadh a bharrachd air an cleachdadh ann an raointean stuthan traidiseanta agus saothrachadh àrdteicneòlais ùr.
Aig an àm seo, tha sa mhòr-chuid na nano-stuthan talmhainn tearc gealltanach a leanas, is e sin stuthan luminescent nano talmhainn tearc, stuthan nano catalytic talmhainn tearc, stuthan nano magnetach talmhainn tearc,nano cerium oxidestuthan dìon ultraviolet, agus stuthan nano gnìomh eile.
Chan eil.1Stuthan luminescent nano talmhainn tearc
01. Nano-stuthan luminescent tar-chinealach organach-neo-organach tearc
Bidh stuthan co-dhèanta a’ cothlamadh diofar aonadan gnìomh aig ìre moileciuil gus gnìomhan co-phàirteach agus làn-leasaichte a choileanadh.Tha gnìomhan co-phàirtean organach agus neo-organach aig stuth tar-chinealach organach, a’ nochdadh deagh sheasmhachd meacanaigeach, sùbailteachd, seasmhachd teirmeach agus comas pròiseasachaidh sàr-mhath.
Talamh tearcTha mòran bhuannachdan aig iom-fhilltean, leithid purrachd dath àrd, beatha fhada de staid brosnachail, toradh àrd quantum, agus loidhnichean speactram sgaoilidhean beairteach.Tha iad air an cleachdadh gu farsaing ann an iomadh raon, leithid taisbeanadh, leudachadh tonn-thonn optigeach, leusairean stàite cruaidh, biomarker, agus an-aghaidh casg.Ach, tha seasmhachd photothermal ìosal agus droch ghiullachd thogalaichean tearc a’ cur bacadh mòr air an cleachdadh agus an adhartachadh.Tha a bhith a’ cothlamadh toinntean talmhainn tearc le matrices neo-organach le deagh fheartan meacanaigeach agus seasmhachd na dhòigh èifeachdach air feartan luminescent ionadan talmhainn tearc a leasachadh.
Bho leasachadh stuth tar-chinealach organach neo-organach talmhainn tearc, tha na gluasadan leasachaidh aca a ’nochdadh na feartan a leanas:
① Tha co-phàirtean gnìomhach seasmhach, ìre dopaidh àrd agus cuairteachadh èideadh de cho-phàirtean anns an stuth tar-chinealach a gheibhear tro dhòigh dopadh ceimigeach;
② Ag atharrachadh bho stuthan gnìomh singilte gu stuthan ioma-ghnìomhach, a’ leasachadh stuthan ioma-ghnìomhach gus na tagraidhean aca a dhèanamh nas fharsainge;
③ Tha am matrix eadar-mheasgte, bho silica sa mhòr-chuid gu diofar fho-stratan leithid titanium dioxide, polymers organach, crèadh, agus lioftaichean ionic.
02. Stuth luminescent talmhainn tearc LED geal
An coimeas ris na teicneòlasan solais a th’ ann mar-thà, tha buannachdan aig toraidhean solais semiconductor leithid diodes sgaoilidhean solais (LEDs) leithid beatha seirbheis fhada, caitheamh lùth ìosal, èifeachdas àrd aotrom, gun airgead-beò, gun UV, agus obrachadh seasmhach.Thathas den bheachd gur iad an “stòr solais ceathramh ginealach” às deidh lampaichean gealbhruthach, lampaichean flùraiseach, agus lampaichean sgaoilidh gas àrd-neart (HIDn).
Tha LED geal air a dhèanamh suas de chips, substrates, fosphors, agus draibhearan.Tha pàirt deatamach aig pùdar flùraiseach talmhainn tearc ann an coileanadh LED geal.Anns na bliadhnachan mu dheireadh, chaidh tòrr obair rannsachaidh a dhèanamh air fosfair geal LED agus chaidh adhartas fìor mhath a dhèanamh:
① Tha leasachadh seòrsa ùr de phosphor air a bhrosnachadh le gorm LED (460m) air rannsachadh dopaidh agus mion-atharrachadh a dhèanamh air YAO2Ce (YAG: Ce) air a chleachdadh ann an sgoltagan gorm LED gus èifeachdas solais agus toirt seachad dath a leasachadh;
② Tha leasachadh pùdar flùraiseach ùr air a bhrosnachadh le solas ultraviolet (400m) no solas ultraviolet (360mm) air sgrùdadh eagarach a dhèanamh air co-dhèanamh, structar, agus feartan speactram pùdar flùraiseach gorm dearg is uaine, a bharrachd air na co-mheasan eadar-dhealaichte de na trì pùdar fluorescent. gus LED geal fhaighinn le teòthachd dath eadar-dhealaichte;
③ Chaidh tuilleadh obrach a dhèanamh air na cùisean saidheansail bunaiteach anns a 'phròiseas ullachaidh de phùdar flùraiseach, leithid buaidh a' phròiseas ullachaidh air an fhlùr, gus dèanamh cinnteach à càileachd agus seasmhachd a 'phùdar flùraiseach.
A bharrachd air an sin, bidh solas geal LED gu ìre mhòr a’ gabhail ri pròiseas pacaidh measgaichte de phùdar flùraiseach agus silicone.Air sgàth droch ghiùlan teirmeach pùdar flùraiseach, bidh an inneal a 'teasachadh suas mar thoradh air ùine obrach fada, a' leantainn gu aois silicone agus a 'giorrachadh beatha seirbheis an inneil.Tha an duilgheadas seo gu sònraichte dona ann an LEDan solais geal àrd-chumhachd.Is e pacadh iomallach aon dòigh air an duilgheadas seo fhuasgladh le bhith a’ ceangal pùdar flùraiseach ris an t-substrate agus ga sgaradh bhon stòr solais gorm LED, agus mar sin a’ lughdachadh buaidh teas a thig bhon chip air coileanadh luminescent a’ phùdar flùraiseach.Ma tha feartan seoltachd teirmeach àrd aig ceirmeag flùraiseach talmhainn tearc, strì an aghaidh creimeadh àrd, seasmhachd àrd, agus coileanadh toraidh optigeach sàr-mhath, faodaidh iad coinneachadh nas fheàrr ri riatanasan tagraidh LED geal àrd-chumhachd le dùmhlachd lùth àrd.Tha pùdar micro nano le gnìomhachd sintering àrd agus sgaoileadh àrd air a thighinn gu bhith riatanach airson a bhith ag ullachadh crèadhadaireachd gnìomh optigeach talmhainn tearc le follaiseachd àrd le coileanadh toraidh optigeach àrd.
03.Rare earth upconversion luminescent nano-stuthan luminescent
Tha upconversion luminescence na sheòrsa sònraichte de phròiseas luminescence air a chomharrachadh le bhith a’ gabhail a-steach grunn photons lùth-ìosal le stuthan luminescent agus gineadh sgaoilidhean photon àrd-lùth.An coimeas ri moileciuilean dath organach traidiseanta no dotagan cuantamach, tha mòran bhuannachdan aig nano-stuthan luminescent tionndaidh talmhainn tearc leithid gluasad mòr an-aghaidh Stokes, còmhlan sgaoilidhean cumhang, deagh sheasmhachd, puinnseanta ìosal, doimhneachd dol a-steach clò àrd, agus bacadh fluorescence ìosal gun spionnadh.Tha cothroman tagraidh farsaing aca ann an raon bith-mheidigeach.
Anns na bliadhnachan mu dheireadh, tha nano-stuthan luminescent tionndadh talmhainn tearc air adhartas mòr a dhèanamh ann an synthesis, atharrachadh uachdar, gnìomhachd uachdar, agus tagraidhean bith-mheidigeach.Bidh daoine a’ leasachadh coileanadh luminescence stuthan le bhith a’ dèanamh an cothlamadh as fheàrr, staid ìre, meud, msaa aig an nanoscale, agus a’ cothlamadh structar cridhe / sligean gus an ionad sèididh luminescence a lughdachadh, gus an coltachd gluasaid àrdachadh.Le atharrachadh ceimigeach, stèidhich teicneòlasan le biocompatibility math gus puinnseanta a lughdachadh, agus leasaich dòighean ìomhaighean airson ceallan beò luminescent upconversion agus in vivo;Leasaich dòighean ceangail bith-eòlasach èifeachdach agus sàbhailte stèidhichte air feumalachdan diofar thagraidhean (ceallan lorg dìonach, ìomhaighean fluorescence in vivo, leigheas photodynamic, photothermal therapy, drogaichean fuasglaidh fo smachd dhealbhan, msaa).
Tha comas tagraidh mòr agus buannachdan eaconamach aig an sgrùdadh seo, agus tha brìgh saidheansail cudromach aige airson leasachadh nanomedicine, adhartachadh slàinte dhaoine, agus adhartas sòisealta.
Àir.2 Stuthan nano magnetach talmhainn tearc
Tha stuthan magnet maireannach tearc talmhainn air a dhol tro thrì ìrean leasachaidh: SmCo5, Sm2Co7, agus Nd2Fe14B.Mar phùdar magnetach NdFeB air a chuartachadh gu sgiobalta airson stuthan magnet maireannach ceangailte, tha meud a’ ghràin a ’dol bho 20nm gu 50nm, ga fhàgail na stuth magnet maireannach maireannach nanocrystalline àbhaisteach.
Tha feartan meud beag, structar aon àrainn, agus coercivity àrd aig stuthan nanomagnetic talmhainn tearc.Faodaidh cleachdadh stuthan clàraidh magnetach co-mheas comharra-gu-fuaim agus càileachd ìomhaigh adhartachadh.Air sgàth cho beag ‘s a tha e agus cho earbsach, tha a chleachdadh ann am meanbh-shiostaman motair na stiùireadh cudromach airson leasachadh a’ ghinealach ùr de itealain, itealain, agus motaran mara.Airson cuimhne magnetach, lionn magnetach, stuthan Giant Magneto Resistance, faodar an coileanadh a leasachadh gu mòr, a ’toirt air innealan a bhith àrd-choileanadh agus miniaturized.
Chan eil.3Nano talamh tearcstuthan catalytic
Tha stuthan catalytic tearc talmhainn a’ toirt a-steach cha mhòr a h-uile ath-bhualadh catalytach.Mar thoradh air buaidhean uachdar, buadhan meud, agus buaidhean meud cuantamach, tha nanicneòlas talmhainn tearc air barrachd aire a tharraing.Ann am mòran ath-bhualaidhean ceimigeach, bidh catalysts talmhainn tearc gan cleachdadh.Ma thèid nanocatalysts talmhainn tearc a chleachdadh, thèid gnìomhachd catalytach agus èifeachdas a leasachadh gu mòr.
Bithear a’ cleachdadh nanocatalysts tearc talmhainn sa chumantas ann an sgàineadh catalytic peatrail agus làimhseachadh glanadh inneal-glanaidh chàraichean.Is e na stuthan nanocatalytic talmhainn tearc as cumantaCeO2agusLa2O3, a dh'fhaodar a chleachdadh mar luchd-togail agus luchd-brosnachaidh, a bharrachd air luchd-còmhdhail catalyst.
Chan eil.4Nano cerium ocsaidstuth dìon ultraviolet
Canar nano cerium oxide ris an treas ginealach àidseant aonaranachd ultraviolet, le deagh bhuaidh aonaranachd agus tar-chuir àrd.Ann an cungaidhean maise, feumar gnìomhachd catalytic ìosal nano ceria a chleachdadh mar àidseant aonaranachd UV.Mar sin, tha aire margaidh agus aithne air stuthan dìon ultraviolet nano cerium oxide àrd.Tha leasachadh leantainneach air amalachadh chuairtean aonaichte a’ feumachdainn stuthan ùra airson pròiseasan cinneasachaidh chip cuairteachaidh amalaichte.Tha riatanasan nas àirde aig stuthan ùra airson lionntan snasta, agus feumaidh lionntan snasta talmhainn semiconductor coinneachadh ris an riatanas seo, le astar snasta nas luaithe agus nas lugha de shusbaint snasta.Tha margaidh fharsaing aig stuthan snasta talmhainn nano.
Tha an àrdachadh mòr ann an seilbh chàraichean air droch thruailleadh èadhair adhbhrachadh, agus is e a bhith a’ cur a-steach inneal-glanaidh glanaidh càr an dòigh as èifeachdaiche air smachd a chumail air truailleadh èadhair.Tha àite cudromach aig ocsaidean coimeasach Nano cerium zirconium ann a bhith a’ leasachadh càileachd glanadh gas earbaill.
Àir.5 Stuthan gnìomh nano eile
01. Stuthan nano ceirmeag tearc
Faodaidh pùdar nano ceirmeag an teòthachd sintering a lughdachadh gu mòr, a tha 200 ℃ ~ 300 ℃ nas ìsle na an ìre de phùdar ceirmeag neo nano leis an aon sgrìobhadh.Le bhith a’ cur nano CeO2 ri ceirmeag faodaidh sin teòthachd sintering a lughdachadh, casg a chuir air fàs leaghan, agus dùmhlachd ceirmeag adhartachadh.A 'cur ri eileamaidean talmhainn tearc marY2O3, CeO2, or La2O3 to ZrO2is urrainn casg a chuir air cruth-atharrachadh ìre àrd-teòthachd agus embrittlement ZrO2, agus cruth-atharrachadh ìre ZrO2 fhaighinn stuthan structarail ceirmeag nas cruaidhe.
Ceirmeachd dealanach (mothachaidhean dealanach, stuthan PTC, stuthan microwave, capacitors, thermistors, msaa) air an ullachadh le bhith a’ cleachdadh ultrafine no nanoscale CeO2, Y2O3,Dh2O3, Sm2O3, msaa air feartan dealain, teirmeach agus seasmhachd a leasachadh.
Le bhith a’ cur stuthan co-dhèanta photocatalytic gnìomhaichte talmhainn tearc ris an fhoirmle glaze faodaidh e crèadhadaireachd antibacterial talmhainn tearc ullachadh.
02.Rare earth nano stuthan film tana
Le leasachadh saidheans agus teicneòlas, tha na riatanasan coileanaidh airson toraidhean a ’sìor fhàs teann, a’ feumachdainn dùmhlachd ultra-mhìn, ultra-tana, dùmhlachd ultra-àrd, agus ultra-lìonadh de thoraidhean.An-dràsta, tha trì prìomh roinnean de fhilmichean nano talmhainn tearc air an leasachadh: filmichean nano iom-fhillte talmhainn tearc, filmichean nano ocsaid talmhainn tearc, agus filmichean nano alloy talmhainn tearc.Tha dreuchdan cudromach aig filmichean nano talmhainn tearc ann an gnìomhachas an fhiosrachaidh, catalysis, lùth, còmhdhail agus leigheas beatha.
Co-dhùnadh
Tha Sìona na phrìomh dùthaich ann an goireasan talmhainn tearc.Tha leasachadh agus cur an sàs nano-stuthan talmhainn tearc na dhòigh ùr air goireasan talmhainn tearc a chleachdadh gu h-èifeachdach.Gus farsaingeachd tagraidh talamh tearc a leudachadh agus leasachadh stuthan gnìomh ùra adhartachadh, bu chòir siostam teòiridheach ùr a stèidheachadh ann an teòiridh stuthan gus coinneachadh ri feumalachdan rannsachaidh nanoscale, toirt air coileanadh nas fheàrr a bhith aig nano-stuthan talmhainn tearc, agus an nochdadh. feartan agus gnìomhan ùra comasach.
Ùine puist: Cèitean-29-2023