Unsur tanah jarangsendiri memiliki struktur elektronik yang kaya dan menunjukkan banyak sifat optik, listrik, dan magnet.Setelah nanomaterialisasi tanah jarang, ia menunjukkan banyak karakteristik, seperti efek ukuran kecil, efek permukaan spesifik tinggi, efek kuantum, sifat optik, listrik, magnet yang sangat kuat, 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 teknologi tinggi seperti bahan optik, bahan pemancar cahaya, bahan kristal, bahan magnetik, bahan baterai, Elektrokeramik, keramik teknik, katalis, dll.?
1[UNK] Bidang penelitian dan penerapan perkembangan terkini
1. Bahan luminescent tanah jarang: Bubuk neon nano tanah jarang (bubuk TV berwarna, bubuk lampu), dengan efisiensi cahaya yang ditingkatkan, akan sangat mengurangi jumlah tanah jarang yang digunakan.Terutama menggunakanY2O3, Eu2O3, Tb4O7, CeO2, Gd2O3.Kandidat Materi Baru untuk Televisi Berwarna Definisi Tinggi.?
2. Bahan superkonduktor nano: Superkonduktor YBCO yang dibuat menggunakan Y2O3, terutama bahan film tipis, memiliki kinerja yang stabil, kekuatan tinggi, pemrosesan mudah, mendekati tahap praktis, dan prospek luas.?
3. Bahan magnetik nano tanah jarang: digunakan untuk memori magnetik, cairan magnetik, ketahanan magnet raksasa, dll., sangat meningkatkan kinerja, membuat perangkat berkinerja tinggi dan berukuran kecil.Misalnya, target ketahanan magnet raksasa oksida (REMnO3, dll.).?
4. Keramik kinerja tinggi tanah jarang: Elektrokeramik (sensor elektronik, bahan PTC, bahan gelombang mikro, kapasitor, termistor, dll.) dibuat dengan ultra-halus atau nanometer Y2O3, La2O3, Nd2O3, Sm2O3, dll., yang sifat listriknya, termal properti, dan stabilitas telah ditingkatkan secara signifikan, merupakan aspek penting dalam peningkatan material elektronik.Keramik yang disinter pada suhu lebih rendah, seperti nano Y2O3 dan ZrO2, memiliki kekuatan dan ketangguhan yang kuat, dan digunakan pada perangkat tahan aus seperti bantalan dan alat pemotong;Kinerja kapasitor multilayer dan perangkat gelombang mikro yang terbuat dari nano Nd2O3, Sm2O3, dll. telah meningkat pesat.?
5. Nanokatalis tanah jarang: Dalam banyak reaksi kimia, katalis tanah jarang digunakan.Jika nanokatalis tanah jarang digunakan, aktivitas dan efisiensi katalitiknya akan sangat meningkat.Bubuk nano CeO2 saat ini memiliki keunggulan aktivitas tinggi, harga murah, dan masa pakai yang lama pada pembersih knalpot mobil, serta telah menggantikan sebagian besar logam mulia, dengan konsumsi tahunan ribuan ton.?
6. Penyerap ultraviolet tanah jarang:Nano CeO2bubuk memiliki daya serap yang kuat terhadap sinar ultraviolet, dan digunakan dalam kosmetik tabir surya, serat tabir surya, kaca mobil, dll.?
7. Pemolesan presisi tanah jarang: CeO2 memiliki efek pemolesan yang baik pada kaca dan bahan lainnya.Nano CeO2 memiliki presisi pemolesan yang tinggi dan telah digunakan dalam layar kristal cair, wafer silikon, penyimpanan kaca, dll. Singkatnya, penerapan bahan nano tanah jarang baru saja dimulai dan terkonsentrasi di bidang bahan baru berteknologi tinggi, dengan tinggi nilai tambah, jangkauan aplikasi yang luas, potensi yang sangat besar, dan prospek komersial yang sangat menjanjikan.?
2[UNK] Teknologi persiapan
Saat ini, baik produksi maupun penerapan material nano telah menarik perhatian dari berbagai negara.Nanoteknologi Tiongkok terus mengalami kemajuan, dan produksi industri atau produksi percobaan telah berhasil dilakukan dalam bahan bubuk SiO2, TiO2, Al2O3, ZnO2, Fe2O3 skala nano dan lainnya.Namun, proses produksi saat ini dan biaya produksi yang tinggi merupakan kelemahan fatal yang akan mempengaruhi penerapan material nano secara luas.Oleh karena itu, perbaikan terus-menerus diperlukan.?
Karena struktur elektronik khusus dan jari-jari atom yang besar dari unsur tanah jarang, sifat kimianya sangat berbeda dari unsur lainnya.Oleh karena itu, metode preparasi dan teknologi pasca pengolahan nano oksida tanah jarang juga berbeda dengan unsur lainnya.Metode penelitian utama meliputi :?
1. Metode pengendapan: termasuk pengendapan asam oksalat, pengendapan karbonat, pengendapan hidroksida, pengendapan homogen, pengendapan kompleksasi, dll. Ciri terbesar dari metode ini adalah larutannya ternukleasi dengan cepat, mudah dikendalikan, peralatannya sederhana, dan dapat menghasilkan produk dengan kemurnian tinggi.Tetapi sulit untuk difilter dan mudah digabungkan?
2. Metode hidrotermal: Mempercepat dan memperkuat reaksi hidrolisis ion pada kondisi suhu dan tekanan tinggi, serta membentuk inti nanokristalin yang tersebar.Metode ini dapat memperoleh serbuk berukuran nanometer dengan dispersi seragam dan distribusi ukuran partikel yang sempit, namun memerlukan peralatan bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi, serta 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 organologam atau kompleks organik dapat membentuk sol melalui polimerisasi atau hidrolisis, dan dalam kondisi tertentu membentuk gel.Perlakuan panas lebih lanjut dapat menghasilkan bihun ultrahalus dengan permukaan spesifik lebih besar dan dispersi lebih baik.Metode ini dapat dilakukan dalam kondisi ringan, sehingga menghasilkan bubuk dengan luas permukaan lebih besar dan dispersibilitas lebih baik.Namun waktu reaksinya yang lama dan membutuhkan waktu beberapa hari untuk menyelesaikannya sehingga sulit memenuhi persyaratan industrialisasi?
4. Metode fase padat: dekomposisi suhu tinggi dilakukan melalui senyawa padat atau reaksi media kering perantara.Misalnya, nitrat tanah jarang dan asam oksalat dicampur dengan penggilingan bola fase padat untuk membentuk zat antara Oksalat tanah jarang, yang kemudian diurai pada suhu tinggi untuk mendapatkan bubuk ultra-halus.Metode ini memiliki efisiensi reaksi yang tinggi, peralatan yang sederhana, dan pengoperasian yang mudah, namun serbuk yang dihasilkan memiliki morfologi yang tidak beraturan dan keseragaman yang buruk.?
Metode-metode ini tidak unik dan mungkin tidak sepenuhnya dapat diterapkan pada industrialisasi.Ada banyak metode pembuatan, seperti metode mikroemulsi organik, alkoholisis, dll.?
3[UNK] Kemajuan dalam pengembangan industri
Produksi industri sering kali tidak mengadopsi satu metode saja, melainkan memanfaatkan kekuatan dan melengkapi kelemahan, serta 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 bahan nano tanah jarang.Setelah banyak metode eksplorasi dan pengujian yang tak terhitung jumlahnya, ditemukan metode yang lebih cocok untuk produksi industri - metode gel microwave.Keuntungan terbesar dari teknologi ini adalah: reaksi gel 10 hari yang asli dipersingkat menjadi 1 hari, sehingga efisiensi produksi meningkat 10 kali lipat, biaya sangat berkurang, dan kualitas produk bagus, luas permukaannya besar. , reaksi uji coba pengguna bagus, harga 30% lebih rendah dibandingkan produk Amerika dan Jepang, yang sangat kompetitif secara internasional, Mencapai tingkat mahir 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 perawatan permukaan.Cara ini memiliki proses yang sederhana dan biaya yang rendah, namun kualitas produknya buruk, dan masih terdapat beberapa aglomerasi yang memerlukan perbaikan dan perbaikan lebih lanjut.?
Tiongkok adalah negara besar dalam sumber daya tanah jarang.Pengembangan dan penerapan bahan nano tanah jarang telah membuka jalan baru untuk pemanfaatan sumber daya tanah jarang secara efektif, memperluas cakupan aplikasi bahan tanah jarang, mendorong pengembangan bahan fungsional baru, meningkatkan ekspor produk bernilai tambah tinggi, dan meningkatkan kinerja luar negeri. kemampuan menghasilkan uang pertukaran.Hal ini mempunyai arti praktis yang penting dalam mengubah keunggulan sumber daya menjadi keunggulan ekonomi.
Waktu posting: 27 Juni 2023