Elemen Bumi Jarangsendiri memiliki struktur elektronik yang kaya dan menunjukkan banyak sifat optik, listrik, dan magnetik. Setelah nanomaterialisasi tanah jarang, menunjukkan banyak karakteristik, seperti efek ukuran kecil, efek permukaan spesifik tinggi, efek kuantum, optik yang sangat kuat, listrik, sifat magnetik, superkonduktivitas, aktivitas kimia tinggi, dll., Yang dapat sangat meningkatkan kinerja dan fungsi bahan dan mengembangkan banyak bahan baru. Ini akan memainkan peran penting dalam bidang berteknologi tinggi seperti bahan optik, bahan pemancar cahaya, bahan kristal, bahan magnetik, bahan baterai, elektrokeramik, keramik teknik, katalis, dll?
1 、 bidang penelitian dan aplikasi pengembangan saat ini
1. Bahan luminescent tanah jarang: bubuk fluorescent nano tanah jarang (bubuk TV warna, bubuk lampu), dengan efisiensi bercahaya yang lebih baik, akan sangat mengurangi jumlah tanah jarang yang digunakan. Terutama menggunakanY2O3, EU2O3, Tb4o7, CEO2, GD2O3. Kandidat materi baru untuk televisi warna definisi tinggi.?
2. Bahan Superkonduktor Nano: Superkonduktor YBCO disiapkan menggunakan Y2O3, terutama bahan film tipis, memiliki kinerja yang stabil, kekuatan tinggi, pemrosesan yang mudah, dekat dengan tahap praktis, dan prospek luas.?
3. Bahan magnetik nano tanah jarang: digunakan untuk memori magnetik, cairan magnetik, magnetoresistance raksasa, dll., Sangat meningkatkan kinerja, membuat perangkat berkinerja tinggi dan miniatur. Misalnya, target magnetoresistance raksasa oksida (REMNO3, dll.).
4. Keramik kinerja tinggi tanah jarang: elektrokeramik (sensor elektronik, bahan PTC, bahan gelombang mikro, kapasitor, termistor, dll.) Disiapkan dengan ultra-halus atau nanometer Y2O3, LA2O3, ND2O3, SM2O3, dll. Yang diperbaiki oleh sifat-sifat listrik, dan k menjadi-kelahirannya. Keramik yang disinter pada suhu yang lebih rendah, seperti Nano Y2O3 dan ZRO2, memiliki kekuatan dan ketangguhan yang kuat, dan digunakan dalam perangkat tahan aus seperti bantalan dan alat pemotong; Kinerja kapasitor multilayer dan perangkat gelombang mikro yang terbuat dari nano ND2O3, SM2O3, dll. Telah sangat ditingkatkan.?
5. Nanokatalis Bumi Jarang: Dalam banyak reaksi kimia, katalis bumi jarang digunakan. Jika nanokatalis bumi jarang digunakan, aktivitas dan efisiensi katalitiknya akan sangat ditingkatkan. Bubuk Nano CEO2 saat ini memiliki keunggulan aktivitas tinggi, harga murah dan umur layanan yang panjang dalam pemurnian knalpot mobil, dan telah menggantikan sebagian besar logam mulia, dengan konsumsi tahunan ribuan ton.
6. Penyerap ultraviolet tanah jarang:Nano CEO2Bubuk memiliki penyerapan sinar ultraviolet yang kuat, dan digunakan dalam kosmetik tabir surya, serat tabir surya, kaca mobil, dll.?
7. Pemolesan Presisi Bumi Jangka: CEO2 memiliki efek pemolesan yang baik pada kaca dan bahan lainnya. Nano CEO2 memiliki ketepatan pemolesan yang tinggi dan telah digunakan dalam tampilan kristal cair, wafer silikon, penyimpanan kaca, dll. Singkatnya, penerapan nanomaterial tanah jarang baru saja dimulai dan terkonsentrasi di bidang bahan baru berteknologi tinggi, dengan nilai tambah tinggi, rentang aplikasi yang luas, potensi besar, dan prospek komersial yang sangat menjanjikan.
2 、 Teknologi Persiapan
Saat ini, produksi dan penerapan nanomaterial telah menarik perhatian dari berbagai negara. Nanoteknologi China terus membuat kemajuan, dan produksi industri atau produksi uji coba telah berhasil dilakukan di Nanoscale SiO2, TiO2, Al2O3, ZnO2, FE2O3 dan bahan bubuk lainnya. Namun, proses produksi saat ini dan biaya produksi yang tinggi adalah kelemahan fatalnya, yang akan mempengaruhi aplikasi nanomaterial yang meluas. Oleh karena itu, perbaikan berkelanjutan diperlukan.?
Karena struktur elektronik khusus dan jari -jari atom besar dari unsur -unsur tanah jarang, sifat kimianya sangat berbeda dari elemen lain. Oleh karena itu, metode persiapan dan teknologi pasca perawatan oksida nano tanah jarang juga berbeda dari elemen lain. Metode penelitian utama meliputi:?
1. Metode Pengendapan: Termasuk presipitasi asam oksalat, presipitasi karbonat, presipitasi hidroksida, presipitasi homogen, presipitasi kompleksasi, dll. Fitur terbesar dari metode ini adalah bahwa larutan nukleat dengan cepat, mudah dikendalikan, peralatannya sederhana, dan dapat menghasilkan produk-produk dengan kemurnian tinggi. Tetapi sulit untuk disaring dan mudah dikumpulkan?
2. Metode Hidrotermal: Mempercepat dan memperkuat reaksi hidrolisis ion di bawah kondisi suhu dan tekanan tinggi, dan membentuk inti nanokristalin yang tersebar. Metode ini dapat memperoleh bubuk nanometer dengan dispersi yang seragam dan distribusi ukuran partikel sempit, tetapi membutuhkan suhu tinggi dan peralatan bertekanan tinggi, yang mahal dan tidak aman untuk dioperasikan.?
3. Metode Gel: Ini adalah metode penting untuk menyiapkan bahan anorganik, dan memainkan peran penting dalam sintesis anorganik. Pada suhu rendah, senyawa organetalik atau kompleks organik dapat membentuk SOL melalui polimerisasi atau hidrolisis, dan membentuk gel dalam kondisi tertentu. Perlakuan panas lebih lanjut dapat menghasilkan mie beras ultrafine dengan permukaan spesifik yang lebih besar dan dispersi yang lebih baik. Metode ini dapat dilakukan dalam kondisi ringan, menghasilkan bubuk dengan luas permukaan yang lebih besar dan dispersibilitas yang lebih baik. Namun, waktu reaksi lama dan membutuhkan beberapa hari untuk diselesaikan, sehingga sulit untuk memenuhi persyaratan industrialisasi?
4. Metode Fase Padat: Dekomposisi suhu tinggi dilakukan melalui senyawa padat atau reaksi media kering menengah. Sebagai contoh, jarang bumi nitrat dan asam oksalat dicampur dengan penggilingan bola fase padat untuk membentuk perantara oksalat tanah jarang, yang kemudian didekomposisi pada suhu tinggi untuk mendapatkan bubuk ultra-halus. Metode ini memiliki efisiensi reaksi yang tinggi, peralatan sederhana, dan operasi yang mudah, tetapi bubuk yang dihasilkan memiliki morfologi yang tidak teratur dan keseragaman yang buruk.
Metode ini tidak unik dan mungkin tidak sepenuhnya berlaku untuk industrialisasi. Ada banyak metode persiapan, seperti metode mikroemulsi organik, alkoholisis, dll.?
3 、 Kemajuan dalam Pengembangan Industri
Produksi industri seringkali tidak mengadopsi metode tunggal, tetapi lebih mengacu pada kekuatan dan melengkapi kelemahan, dan menggabungkan beberapa metode untuk mencapai kualitas produk yang tinggi, biaya rendah, dan proses yang aman dan efisien yang diperlukan untuk komersialisasi. Guangdong Huizhou Ruier Chemical Technology Co., Ltd. baru -baru ini membuat kemajuan industri dalam mengembangkan nanomaterial tanah jarang. Setelah banyak metode eksplorasi dan tes yang tak terhitung jumlahnya, metode yang lebih cocok untuk produksi industri - metode gel microwave ditemukan. Keuntungan terbesar dari teknologi ini adalah bahwa: reaksi gel 10 hari asli dipersingkat menjadi 1 hari, sehingga efisiensi produksinya meningkat 10 kali, biayanya sangat berkurang, dan kualitas produknya bagus, luas permukaannya besar, reaksi uji coba pengguna bagus, harganya 30% lebih rendah daripada produk Amerika dan Jepang, yang sangat kompetitif secara internasional, mencapai tingkat tingkat lanjut internasional.
Baru -baru ini, percobaan industri telah dilakukan dengan menggunakan metode presipitasi, terutama menggunakan air amonia dan amonia karbonat untuk presipitasi, dan menggunakan pelarut organik untuk dehidrasi dan perlakuan permukaan. Metode ini memiliki proses sederhana dan biaya rendah, tetapi kualitas produknya buruk, dan masih ada beberapa aglomerasi yang membutuhkan peningkatan dan peningkatan lebih lanjut.
Cina adalah negara utama dalam sumber daya bumi jarang. Pengembangan dan penerapan nanomaterial tanah jarang telah membuka jalan baru untuk pemanfaatan sumber daya tanah jarang yang efektif, memperluas ruang lingkup aplikasi tanah jarang, mempromosikan pengembangan bahan fungsional baru, meningkatkan ekspor produk bernilai tambah tinggi, dan meningkatkan kemampuan penghasilan devisa. Ini memiliki signifikansi praktis yang penting dalam mengubah keunggulan sumber daya menjadi keunggulan ekonomi.
Waktu posting: Jun-27-2023