दुर्लभ पृथ्वी के अनुप्रयोग और उत्पादन प्रौद्योगिकी

दुर्लभ पृथ्वी तत्वस्वयं समृद्ध इलेक्ट्रॉनिक संरचनाएं हैं और कई ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल और चुंबकीय गुणों का प्रदर्शन करते हैं। दुर्लभ पृथ्वी नैनोमीटरलाइज़ेशन के बाद, यह कई विशेषताओं को प्रदर्शित करता है, जैसे कि छोटे आकार का प्रभाव, उच्च विशिष्ट सतह प्रभाव, क्वांटम प्रभाव, अत्यंत मजबूत ऑप्टिकल, विद्युत, चुंबकीय गुण, सुपरकंडक्टिविटी, उच्च रासायनिक गतिविधि, आदि, जो सामग्री के प्रदर्शन और कार्य में सुधार कर सकते हैं और कई नई सामग्रियों को विकसित कर सकते हैं। यह उच्च-तकनीकी क्षेत्रों जैसे ऑप्टिकल सामग्री, प्रकाश-उत्सर्जक सामग्री, क्रिस्टल सामग्री, चुंबकीय सामग्री, बैटरी सामग्री, इलेक्ट्रोकेरामिक्स, इंजीनियरिंग सिरेमिक, उत्प्रेरक आदि में महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगा?

1 are वर्तमान विकास अनुसंधान और अनुप्रयोग क्षेत्र

 1। दुर्लभ पृथ्वी luminescent सामग्री: दुर्लभ पृथ्वी नैनो फ्लोरोसेंट पाउडर (रंग टीवी पाउडर, लैंप पाउडर), बेहतर चमकदार दक्षता के साथ, उपयोग की जाने वाली दुर्लभ पृथ्वी की मात्रा को बहुत कम कर देगा। मुख्य रूप से उपयोग कर रहा हैY2o3, EU2O3, Tb4o7, CEO2, GD2O3। उच्च परिभाषा रंग टेलीविजन के लिए उम्मीदवार नई सामग्री?

2। नैनो सुपरकंडक्टिंग सामग्री: YBCO सुपरकंडक्टर्स Y2O3, विशेष रूप से पतली फिल्म सामग्री का उपयोग करके तैयार किए गए, स्थिर प्रदर्शन, उच्च शक्ति, आसान प्रसंस्करण, व्यावहारिक चरण के करीब, और व्यापक संभावनाएं हैं।

3। दुर्लभ पृथ्वी नैनो चुंबकीय सामग्री: चुंबकीय स्मृति, चुंबकीय द्रव, विशाल मैग्नेटोरेसिस्टेंस, आदि के लिए उपयोग किया जाता है, प्रदर्शन में बहुत सुधार होता है, जिससे उपकरणों को उच्च प्रदर्शन और लघु बना दिया जाता है। उदाहरण के लिए, ऑक्साइड दिग्गज मैग्नेटोरेसिस्टेंस लक्ष्य (रेमन 3, आदि)?

4। दुर्लभ पृथ्वी उच्च-प्रदर्शन सेरामिक्स: इलेक्ट्रोकेरामिक्स (इलेक्ट्रॉनिक सेंसर, पीटीसी सामग्री, माइक्रोवेव सामग्री, कैपेसिटर, थर्मिस्टर्स, आदि) अल्ट्रा-फाइन या नैनोमीटर Y2O3, LA2O3, ND2O3, SM2O3, आदि के साथ तैयार किए गए, जिनके विद्युत गुणों, थर्मल गुणों, और स्थिरता एक महत्वपूर्ण है। नैनो Y2O3 और ZRO2 जैसे कम तापमान पर पाप किया गया चीनी मिट्टी की चीज़ें, मजबूत ताकत और क्रूरता होती हैं, और इसका उपयोग पहनने-प्रतिरोधी उपकरणों जैसे कि बीयरिंग और कटिंग टूल्स में किया जाता है; नैनो ND2O3, SM2O3, आदि से बने मल्टीलेयर कैपेसिटर और माइक्रोवेव उपकरणों का प्रदर्शन बहुत सुधार हुआ है।

5। दुर्लभ पृथ्वी नैनोकैटलिस्ट: कई रासायनिक प्रतिक्रियाओं में, दुर्लभ पृथ्वी उत्प्रेरक का उपयोग किया जाता है। यदि दुर्लभ पृथ्वी नैनोकैटलिस्ट का उपयोग किया जाता है, तो उनकी उत्प्रेरक गतिविधि और दक्षता में बहुत सुधार होगा। वर्तमान CEO2 नैनो पाउडर में ऑटोमोबाइल निकास शोधक में उच्च गतिविधि, कम कीमत और लंबी सेवा जीवन के फायदे हैं, और हजारों टन की वार्षिक खपत के साथ अधिकांश कीमती धातुओं को बदल दिया है।

6। दुर्लभ पृथ्वी पराबैंगनी अवशोषक:नैनो CEO2पाउडर में पराबैंगनी किरणों का मजबूत अवशोषण होता है, और इसका उपयोग सनस्क्रीन कॉस्मेटिक्स, सनस्क्रीन फाइबर, कार ग्लास आदि में किया जाता है?

7। दुर्लभ पृथ्वी प्रिसिजन पॉलिशिंग: CEO2 का कांच और अन्य सामग्रियों पर एक अच्छा पॉलिशिंग प्रभाव है। नैनो सीईओ 2 में उच्च पॉलिशिंग सटीकता है और इसका उपयोग लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले, सिलिकॉन वेफर्स, ग्लास स्टोरेज आदि में किया गया है। संक्षेप में, दुर्लभ पृथ्वी नैनोमैटेरियल्स के अनुप्रयोग ने अभी शुरू किया है और उच्च तकनीक वाली नई सामग्रियों के क्षेत्र में केंद्रित है, जिसमें उच्च जोड़ा मूल्य, विस्तृत आवेदन सीमा, विशाल क्षमता और बहुत ही वादा किया गया है?

2 、 तैयारी प्रौद्योगिकी

वर्तमान में, नैनोमैटेरियल्स के उत्पादन और अनुप्रयोग दोनों ने विभिन्न देशों से ध्यान आकर्षित किया है। चीन की नैनोटेक्नोलॉजी ने प्रगति जारी रखी है, और औद्योगिक उत्पादन या परीक्षण उत्पादन सफलतापूर्वक नैनोस्केल SiO2, TiO2, AL2O3, ZNO2, FE2O3 और अन्य पाउडर सामग्री में किया गया है। हालांकि, वर्तमान उत्पादन प्रक्रिया और उच्च उत्पादन लागत इसकी घातक कमजोरी है, जो नैनोमैटेरियल्स के व्यापक अनुप्रयोग को प्रभावित करेगी। इसलिए, निरंतर सुधार आवश्यक है।

विशेष इलेक्ट्रॉनिक संरचना और दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के बड़े परमाणु त्रिज्या के कारण, उनके रासायनिक गुण अन्य तत्वों से बहुत अलग हैं। इसलिए, दुर्लभ पृथ्वी नैनो ऑक्साइड की तैयारी विधि और उपचार के बाद की तकनीक भी अन्य तत्वों से अलग हैं। मुख्य शोध विधियों में शामिल हैं :?

1। वर्षा विधि: ऑक्सालिक एसिड वर्षा, कार्बोनेट वर्षा, हाइड्रॉक्साइड वर्षा, सजातीय वर्षा, जटिलता वर्षा, आदि सहित इस पद्धति की सबसे बड़ी विशेषता यह है कि समाधान न्यूक्लियेट्स जल्दी से, नियंत्रित करना आसान है, उपकरण सरल है, और उच्च-शुद्धता वाले उत्पादों का उत्पादन कर सकते हैं। लेकिन फ़िल्टर करना मुश्किल है और एकत्र करना आसान है?

2। हाइड्रोथर्मल विधि: उच्च तापमान और दबाव की स्थिति के तहत आयनों की हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया को तेज और मजबूत करें, और बिखरे हुए नैनोक्रिस्टलाइन नाभिक रूप से। यह विधि एक समान फैलाव और संकीर्ण कण आकार वितरण के साथ नैनोमीटर पाउडर प्राप्त कर सकती है, लेकिन इसके लिए उच्च तापमान और उच्च दबाव उपकरण की आवश्यकता होती है, जो संचालित करने के लिए महंगा और असुरक्षित है?

3। जेल विधि: यह अकार्बनिक सामग्री तैयार करने के लिए एक महत्वपूर्ण तरीका है, और अकार्बनिक संश्लेषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। कम तापमान पर, ऑर्गेनोमेटिक यौगिक या कार्बनिक परिसर पोलीमराइजेशन या हाइड्रोलिसिस के माध्यम से सोल बना सकते हैं, और कुछ शर्तों के तहत जेल का निर्माण कर सकते हैं। आगे गर्मी उपचार बड़ी विशिष्ट सतह और बेहतर फैलाव के साथ अल्ट्राफाइन चावल नूडल्स का उत्पादन कर सकता है। इस विधि को हल्के परिस्थितियों में किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप एक बड़ा सतह क्षेत्र और बेहतर फैलाव के साथ एक पाउडर होता है। हालांकि, प्रतिक्रिया समय लंबा है और पूरा होने में कई दिन लगते हैं, जिससे औद्योगीकरण की आवश्यकताओं को पूरा करना मुश्किल हो जाता है?

4। ठोस चरण विधि: उच्च तापमान अपघटन को ठोस यौगिक या मध्यवर्ती शुष्क मीडिया प्रतिक्रिया के माध्यम से किया जाता है। उदाहरण के लिए, दुर्लभ पृथ्वी नाइट्रेट और ऑक्सालिक एसिड को दुर्लभ पृथ्वी ऑक्सालेट का एक मध्यवर्ती बनाने के लिए ठोस चरण बॉल मिलिंग द्वारा मिलाया जाता है, जिसे बाद में अल्ट्रा-फाइन पाउडर प्राप्त करने के लिए उच्च तापमान पर विघटित किया जाता है। इस विधि में उच्च प्रतिक्रिया दक्षता, सरल उपकरण और आसान संचालन है, लेकिन परिणामस्वरूप पाउडर में अनियमित आकृति विज्ञान और खराब एकरूपता है?

ये विधियाँ अद्वितीय नहीं हैं और पूरी तरह से औद्योगीकरण के लिए लागू नहीं हो सकती हैं। कई तैयारी के तरीके हैं, जैसे कि ऑर्गेनिक माइक्रोइल्शन विधि, अल्कोहलिसिस, आदि?

3 、 औद्योगिक विकास में प्रगति

औद्योगिक उत्पादन अक्सर एक ही विधि को नहीं अपनाता है, बल्कि ताकत और कमजोरियों को पूरक करता है, और उच्च उत्पाद की गुणवत्ता, कम लागत और व्यावसायीकरण के लिए आवश्यक सुरक्षित और कुशल प्रक्रिया को प्राप्त करने के लिए कई तरीकों को जोड़ता है। गुआंगडोंग हुइज़ो रुएयर केमिकल टेक्नोलॉजी कं, लिमिटेड ने हाल ही में दुर्लभ पृथ्वी नैनोमैटेरियल्स विकसित करने में औद्योगिक प्रगति की है। अन्वेषण और अनगिनत परीक्षणों के कई तरीकों के बाद, एक विधि जो औद्योगिक उत्पादन के लिए अधिक उपयुक्त है - माइक्रोवेव जेल विधि पाई गई थी। इस तकनीक का सबसे बड़ा लाभ यह है कि: मूल 10 दिन के जेल प्रतिक्रिया को 1 दिन तक छोटा कर दिया जाता है, ताकि उत्पादन दक्षता में 10 गुना बढ़ जाए, लागत बहुत कम हो जाए, और उत्पाद की गुणवत्ता अच्छी है, सतह क्षेत्र बड़ा है, उपयोगकर्ता परीक्षण प्रतिक्रिया अच्छी है, कीमत अमेरिकी और जापानी उत्पादों की तुलना में 30% कम है, जो अंतर्राष्ट्रीय रूप से बहुत ही सक्षम है, अंतर्राष्ट्रीय उन्नत स्तर को प्राप्त करें?

हाल ही में, औद्योगिक प्रयोगों को वर्षा विधि का उपयोग करके आयोजित किया गया है, मुख्य रूप से वर्षा के लिए अमोनिया पानी और अमोनिया कार्बोनेट का उपयोग किया गया है, और निर्जलीकरण और सतह उपचार के लिए कार्बनिक सॉल्वैंट्स का उपयोग किया गया है। इस पद्धति में एक सरल प्रक्रिया और कम लागत है, लेकिन उत्पाद की गुणवत्ता खराब है, और अभी भी कुछ एग्लोमेरेनेशन हैं जिन्हें और सुधार और सुधार की आवश्यकता है?

चीन दुर्लभ पृथ्वी संसाधनों में एक प्रमुख देश है। दुर्लभ पृथ्वी नैनोमैटिरियल्स के विकास और अनुप्रयोग ने दुर्लभ पृथ्वी संसाधनों के प्रभावी उपयोग के लिए नए रास्ते खोले हैं, दुर्लभ पृथ्वी अनुप्रयोगों के दायरे का विस्तार किया, नई कार्यात्मक सामग्रियों के विकास को बढ़ावा दिया, उच्च मूल्य वर्धित उत्पादों के निर्यात में वृद्धि की, और विदेशी मुद्रा कमाई की क्षमताओं में सुधार किया। संसाधन लाभों को आर्थिक लाभों में बदलने में इसका महत्वपूर्ण व्यावहारिक महत्व है।