Retųjų žemių elementaipatys turi turtingą elektroninę struktūrą ir pasižymi daugybe optinių, elektrinių ir magnetinių savybių.Po retųjų žemių nanomaterializacijos jis pasižymi daugybe savybių, tokių kaip mažo dydžio efektas, didelis specifinis paviršiaus efektas, kvantinis efektas, ypač stiprios optinės, elektrinės, magnetinės savybės, superlaidumas, didelis cheminis aktyvumas ir kt., kurios gali labai pagerinti veikimą ir funkciją. medžiagų ir sukurti daug naujų medžiagų.Jis vaidins svarbų vaidmenį aukštųjų technologijų srityse, tokiose kaip optinės medžiagos, šviesą skleidžiančios medžiagos, kristalinės medžiagos, magnetinės medžiagos, baterijų medžiagos, elektrokeramika, inžinerinė keramika, katalizatoriai ir kt.?
1、 Dabartinės plėtros tyrimų ir taikymo sritys
1. Retųjų žemių liuminescencinė medžiaga: Retųjų žemių nano fluorescenciniai milteliai (spalvoti televizoriaus milteliai, lempos milteliai), kurių šviesos efektyvumas yra geresnis, labai sumažins naudojamų retųjų žemių kiekį.Daugiausia naudojantY2O3, Eu2O3, Tb4O7, CeO2, Gd2O3.Kandidatas į naujas medžiagas aukštos raiškos spalvotai televizijai.
2. Nano superlaidžios medžiagos: YBCO superlaidininkai, paruošti naudojant Y2O3, ypač plonos plėvelės medžiagas, pasižymi stabiliomis eksploatacinėmis savybėmis, dideliu stiprumu, lengvu apdirbimu, artimu praktiniam etapui ir plačias perspektyvas.
3. Retųjų žemių nanomagnetinės medžiagos: naudojamos magnetinei atminčiai, magnetiniam skysčiui, milžiniškam magnetiniam atsparumui ir kt., todėl labai pagerina našumą, todėl įrenginiai yra našūs ir miniatiūrizuoti.Pavyzdžiui, oksidiniai milžiniški magnetinio atsparumo taikiniai (REMnO3 ir kt.).?
4. Retųjų žemių didelio našumo keramika: elektrokeramika (elektroniniai jutikliai, PTC medžiagos, mikrobangų medžiagos, kondensatoriai, termistoriai ir kt.), paruošta itin smulkiu arba nanometriniu Y2O3, La2O3, Nd2O3, Sm2O3 ir kt., kurios elektrinės savybės, šiluminės savybės savybės ir stabilumas labai pagerėjo, yra svarbus elektroninių medžiagų atnaujinimo aspektas.Žemesnėje temperatūroje sukepinta keramika, tokia kaip nano Y2O3 ir ZrO2, pasižymi dideliu stiprumu ir kietumu, naudojama dilimui atspariuose įrenginiuose, tokiuose kaip guoliai ir pjovimo įrankiai;Daugiasluoksnių kondensatorių ir mikrobangų prietaisų, pagamintų iš nano Nd2O3, Sm2O3 ir kt., našumas labai pagerėjo.
5. Retųjų žemių nanokatalizatoriai: daugelyje cheminių reakcijų naudojami retųjų žemių katalizatoriai.Jei naudojami retųjų žemių nanokatalizatoriai, jų katalizinis aktyvumas ir efektyvumas labai pagerės.Dabartinių CeO2 nano miltelių pranašumai yra didelis aktyvumas, žema kaina ir ilgas tarnavimo laikas automobilių išmetamųjų dujų valytuve, ir jie pakeitė daugumą tauriųjų metalų, kurių metinis suvartojimas siekia tūkstančius tonų.
6. Retųjų žemių ultravioletinių spindulių absorberis:Nano CeO2milteliai stipriai sugeria ultravioletinius spindulius ir yra naudojami kosmetikoje nuo saulės, apsauginiuose pluoštuose, automobilių stikluose ir kt.?
7. Tikslus retųjų žemių poliravimas: CeO2 gerai poliruoja stiklą ir kitas medžiagas.Nano CeO2 pasižymi dideliu poliravimo tikslumu ir buvo naudojamas skystųjų kristalų ekranuose, silicio plokštelėse, stiklinėse laikymo vietose ir kt. Trumpai tariant, retųjų žemių nanomedžiagos dar tik pradėtos naudoti ir yra sutelktos aukštųjų technologijų naujų medžiagų srityje, pridėtinė vertė, platus pritaikymo spektras, didžiulis potencialas ir labai perspektyvios komercinės perspektyvos.
2 、 Paruošimo technologija
Šiuo metu tiek nanomedžiagų gamyba, tiek taikymas sulaukia įvairių šalių dėmesio.Kinijos nanotechnologijos ir toliau daro pažangą, o pramoninė gamyba arba bandomoji gamyba buvo sėkmingai vykdoma naudojant nanoskalės SiO2, TiO2, Al2O3, ZnO2, Fe2O3 ir kitas miltelių medžiagas.Tačiau dabartinis gamybos procesas ir didelės gamybos sąnaudos yra lemtinga jo silpnybė, kuri turės įtakos plačiai paplitusiam nanomedžiagų naudojimui.Todėl būtinas nuolatinis tobulėjimas.?
Dėl ypatingos elektroninės struktūros ir didelio retųjų žemių elementų atominio spindulio jų cheminės savybės labai skiriasi nuo kitų elementų.Todėl retųjų žemių nanooksidų paruošimo būdas ir papildomo apdorojimo technologija taip pat skiriasi nuo kitų elementų.Pagrindiniai tyrimo metodai yra šie:?
1. Nusodinimo metodas: įskaitant oksalo rūgšties nusodinimą, karbonato nusodinimą, hidroksido nusodinimą, homogeninį nusodinimą, komplekso nusodinimą ir kt. Didžiausias šio metodo bruožas yra tai, kad tirpalas greitai formuoja branduolius, jį lengva valdyti, įranga paprasta ir gali gaminti didelio grynumo produktai.Tačiau sunku filtruoti ir lengva sukaupti?
2. Hidroterminis metodas: pagreitinti ir sustiprinti jonų hidrolizės reakciją esant aukštai temperatūrai ir slėgiui bei suformuoti išsklaidytus nanokristalinius branduolius.Šiuo metodu galima gauti vienodos dispersijos ir siauro dalelių dydžio pasiskirstymo nanometrinius miltelius, tačiau tam reikia aukštos temperatūros ir aukšto slėgio įrangos, kuri yra brangi ir nesaugu eksploatuoti.
3. gelio metodas: tai svarbus neorganinių medžiagų paruošimo metodas ir vaidina svarbų vaidmenį neorganinių medžiagų sintezėje.Žemoje temperatūroje metalo organiniai junginiai arba organiniai kompleksai polimerizacijos arba hidrolizės būdu gali sudaryti zolį ir tam tikromis sąlygomis sudaryti gelį.Tolesnis terminis apdorojimas gali pagaminti itin smulkius ryžių makaronus su didesniu specifiniu paviršiumi ir geresne dispersija.Šį metodą galima atlikti švelniomis sąlygomis, todėl gaunami didesnio paviršiaus ploto ir geresnio dispergavimo milteliai.Tačiau reakcijos laikas yra ilgas ir trunka kelias dienas, todėl sunku įvykdyti industrializacijos reikalavimus?
4. Kietosios fazės metodas: skaidymas aukštoje temperatūroje atliekamas per kieto junginio arba tarpinės sausos terpės reakciją.Pavyzdžiui, retųjų žemių nitratas ir oksalo rūgštis sumaišomi kietosios fazės rutuliniu malimu, kad susidarytų retųjų žemių oksalato tarpinis produktas, kuris vėliau suskaidomas aukštoje temperatūroje ir gaunami itin smulkūs milteliai.Šis metodas pasižymi dideliu reakcijos efektyvumu, paprasta įranga ir lengvu valdymu, tačiau gaunami milteliai turi netaisyklingą morfologiją ir prastą vienodumą.
Šie metodai nėra unikalūs ir gali būti nevisiškai pritaikomi industrializacijai.Yra daug paruošimo būdų, tokių kaip organinės mikroemulsijos metodas, alkoholizė ir pan.?
3. Pramonės plėtros pažanga
Pramoninėje gamyboje dažnai netaikomas vienas metodas, o remiamasi stipriosiomis ir silpnosiomis pusėmis bei derina kelis metodus, kad būtų pasiekta aukšta produkto kokybė, mažos sąnaudos ir saugus bei efektyvus procesas, reikalingas komercializacijai.Guangdong Huizhou Ruier Chemical Technology Co., Ltd. neseniai padarė pramonės pažangą kurdama retųjų žemių nanomedžiagas.Po daugybės tyrinėjimo metodų ir nesuskaičiuojamų bandymų buvo rastas labiau pramoninei gamybai tinkamas metodas – mikrobangų gelio metodas.Didžiausias šios technologijos privalumas yra tas, kad: pradinė 10 dienų gelio reakcija sutrumpinama iki 1 dienos, todėl gamybos efektyvumas padidėja 10 kartų, kaina labai sumažėja, o produkto kokybė yra gera, paviršiaus plotas yra didelis. , vartotojo bandymo reakcija yra gera, kaina yra 30% mažesnė nei amerikietiškų ir japoniškų gaminių, kurie yra labai konkurencingi tarptautiniu mastu. Pasiekti tarptautinį aukštąjį lygį.?
Pastaruoju metu pramoniniai eksperimentai buvo atliekami naudojant nusodinimo metodą, daugiausia naudojant amoniako vandenį ir amoniako karbonatą nusodinimui, o organinius tirpiklius dehidratacijai ir paviršiaus apdorojimui.Šis metodas yra paprastas procesas ir maža kaina, tačiau produkto kokybė yra prasta, ir vis dar yra kai kurių aglomeracijų, kurias reikia toliau tobulinti ir tobulinti.?
Kinija yra pagrindinė retųjų žemių išteklių šalis.Retųjų žemių nanomedžiagų kūrimas ir taikymas atvėrė naujus kelius efektyviam retųjų žemių išteklių panaudojimui, išplėtė retųjų žemių panaudojimo sritį, paskatino naujų funkcinių medžiagų kūrimą, padidino aukštos pridėtinės vertės produktų eksportą ir pagerino užsienio išteklių naudojimą. mainų uždarbio galimybes.Tai turi svarbią praktinę reikšmę išteklių pranašumus paverčiant ekonominiais pranašumais.
Paskelbimo laikas: 2023-06-27