दुर्मिळ पृथ्वी नॅनोमेटेरियल्सचे अनुप्रयोग आणि उत्पादन तंत्रज्ञान

दुर्मिळ पृथ्वी घटकस्वत: मध्ये समृद्ध इलेक्ट्रॉनिक रचना आहेत आणि बर्‍याच ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल आणि चुंबकीय गुणधर्मांचे प्रदर्शन करतात. दुर्मिळ पृथ्वी नॅनोमेटेरियलायझेशननंतर, हे लहान आकाराचे प्रभाव, उच्च विशिष्ट पृष्ठभाग प्रभाव, क्वांटम इफेक्ट, अत्यंत मजबूत ऑप्टिकल, इलेक्ट्रिकल, चुंबकीय गुणधर्म, सुपरकंडक्टिव्हिटी, उच्च रासायनिक क्रिया इ. यासारखे वैशिष्ट्ये दर्शविते जे सामग्रीची कार्यक्षमता आणि कार्य मोठ्या प्रमाणात सुधारू शकतात आणि बर्‍याच नवीन सामग्रीचा विकास करू शकतात. ऑप्टिकल सामग्री, लाइट-उत्सर्जक सामग्री, क्रिस्टल मटेरियल, मॅग्नेटिक मटेरियल, बॅटरी मटेरियल, इलेक्ट्रोसेरॅमिक्स, अभियांत्रिकी सिरेमिक्स, उत्प्रेरक इत्यादी यासारख्या उच्च-तंत्रज्ञान क्षेत्रात ही महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावेल?

1 、 वर्तमान विकास संशोधन आणि अनुप्रयोग फील्ड

 1. दुर्मिळ पृथ्वी ल्युमिनेसेंट मटेरियल: सुधारित चमकदार कार्यक्षमतेसह दुर्मिळ पृथ्वी नॅनो फ्लूरोसंट पावडर (कलर टीव्ही पावडर, दिवा पावडर), वापरल्या जाणार्‍या दुर्मिळ पृथ्वीचे प्रमाण मोठ्या प्रमाणात कमी करेल. प्रामुख्याने वापरत आहेY2o3, EU2O3, टीबी 4 ओ 7, सीईओ 2, GD2O3? हाय डेफिनेशन कलर टेलिव्हिजनसाठी उमेदवार नवीन सामग्री.?

2. नॅनो सुपरकंडक्टिंग मटेरियल: वाय 2 ओ 3 वापरुन तयार केलेले वायबीसीओ सुपरकंडक्टर, विशेषत: पातळ फिल्म मटेरियलमध्ये स्थिर कामगिरी, उच्च सामर्थ्य, सुलभ प्रक्रिया, व्यावहारिक अवस्थेच्या जवळ आणि व्यापक संभावना.?

. उदाहरणार्थ, ऑक्साईड राक्षस मॅग्नेटोरोसिस्टन्स लक्ष्य (REMNO3, इ.).?

. नॅनो वाई 2 ओ 3 आणि झेडआरओ 2 सारख्या खालच्या तापमानात सिरेमिकमध्ये सिंटर केले जाते, मजबूत सामर्थ्य आणि कठोरपणा आहे आणि बीयरिंग्ज आणि कटिंग टूल्स सारख्या पोशाख-प्रतिरोधक उपकरणांमध्ये वापरला जातो; मल्टीलेयर कॅपेसिटर आणि नॅनो एनडी 2 ओ 3, एसएम 2 ओ 3 इत्यादींनी बनविलेले मायक्रोवेव्ह डिव्हाइसची कामगिरी मोठ्या प्रमाणात सुधारली गेली आहे.?

5. दुर्मिळ पृथ्वी नॅनोकाटॅलिस्ट्स: बर्‍याच रासायनिक प्रतिक्रियांमध्ये, दुर्मिळ पृथ्वी उत्प्रेरक वापरली जातात. जर दुर्मिळ पृथ्वी नॅनोकाटॅलिस्ट वापरली गेली तर त्यांची उत्प्रेरक क्रियाकलाप आणि कार्यक्षमता मोठ्या प्रमाणात सुधारली जाईल. सध्याच्या सीईओ 2 नॅनो पावडरमध्ये ऑटोमोबाईल एक्झॉस्ट प्युरिफायरमध्ये उच्च क्रियाकलाप, कमी किंमत आणि लांब सेवा जीवनाचे फायदे आहेत आणि हजारो टनांच्या वार्षिक वापरासह बहुतेक मौल्यवान धातूंची जागा घेतली आहे.

6. दुर्मिळ पृथ्वी अल्ट्राव्हायोलेट शोषक:नॅनो सीईओ 2पावडरमध्ये अल्ट्राव्हायोलेट किरणांचे मजबूत शोषण आहे आणि सनस्क्रीन सौंदर्यप्रसाधने, सनस्क्रीन तंतू, कार ग्लास इ. मध्ये वापरले जाते?

. नॅनो सीईओ 2 मध्ये उच्च पॉलिशिंग सुस्पष्टता आहे आणि लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले, सिलिकॉन वेफर्स, ग्लास स्टोरेज इ. मध्ये वापरली गेली आहे, थोडक्यात, दुर्मिळ पृथ्वी नॅनोमेटेरियल्सचा वापर नुकताच सुरू झाला आहे आणि उच्च-तंत्रज्ञानाच्या नवीन सामग्रीच्या क्षेत्रात उच्च जोडलेले मूल्य, विस्तृत अनुप्रयोग श्रेणी, प्रचंड क्षमता आणि अत्यंत आश्वासक व्यावसायिक प्रॉस्पेक्ट आहेत.?

2 、 तयारी तंत्रज्ञान

सध्या, नॅनोमेटेरियल्सचे उत्पादन आणि अनुप्रयोग या दोन्ही गोष्टींनी विविध देशांचे लक्ष वेधले आहे. चीनचे नॅनोटेक्नॉलॉजी प्रगती करत आहे आणि औद्योगिक उत्पादन किंवा चाचणी उत्पादन नॅनोस्केल सीआयओ 2, टीआयओ 2, एएल 2 ओ 3, झेडएनओ 2, एफई 2 ओ 3 आणि इतर पावडर सामग्रीमध्ये यशस्वीरित्या केले गेले आहे. तथापि, सध्याची उत्पादन प्रक्रिया आणि उच्च उत्पादन खर्च ही त्याची प्राणघातक कमकुवतपणा आहे, जी नॅनोमेटेरियल्सच्या व्यापक अनुप्रयोगावर परिणाम करेल. म्हणून, सतत सुधारणे आवश्यक आहे.?

विशेष इलेक्ट्रॉनिक रचना आणि दुर्मिळ पृथ्वीच्या घटकांच्या मोठ्या अणु त्रिज्यामुळे, त्यांचे रासायनिक गुणधर्म इतर घटकांपेक्षा खूप वेगळे आहेत. म्हणूनच, दुर्मिळ पृथ्वी नॅनो ऑक्साईडची तयारीची पद्धत आणि उपचारानंतरचे तंत्रज्ञान देखील इतर घटकांपेक्षा भिन्न आहे. मुख्य संशोधन पद्धतींमध्ये हे समाविष्ट आहे:?

१. पर्जन्यवृष्टीची पद्धतः ऑक्सॅलिक acid सिड पर्जन्यवृष्टी, कार्बोनेट पर्जन्यवृष्टी, हायड्रॉक्साईड पर्जन्यवृष्टी, एकसंध पर्जन्यवृष्टी, जटिलता पर्जन्यवृष्टी इत्यादींसह या पद्धतीचे सर्वात मोठे वैशिष्ट्य म्हणजे द्रावण न्यूक्लिएट्स द्रुतगतीने नियंत्रित करणे, नियंत्रित करणे सोपे आहे, उपकरणे सोपी आहेत आणि उच्च-शुद्धता उत्पादने तयार करू शकतात. परंतु फिल्टर करणे कठीण आहे आणि एकत्रित करणे सोपे आहे?

२. हायड्रोथर्मल पद्धत: उच्च तापमान आणि दबाव परिस्थितीत आयनच्या हायड्रॉलिसिस प्रतिक्रियेला गती आणि बळकट करा आणि विखुरलेल्या नॅनोक्रिस्टलिन न्यूक्लीई तयार करा. ही पद्धत एकसमान फैलाव आणि अरुंद कण आकाराच्या वितरणासह नॅनोमीटर पावडर मिळवू शकते, परंतु त्यासाठी उच्च तापमान आणि उच्च दाब उपकरणे आवश्यक आहेत, जे ऑपरेट करण्यासाठी महाग आणि असुरक्षित आहे.?

3. जेल पद्धत: अजैविक सामग्री तयार करण्यासाठी ही एक महत्वाची पद्धत आहे आणि अजैविक संश्लेषणात महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते. कमी तापमानात, ऑर्गनोमेटेलिक संयुगे किंवा सेंद्रिय कॉम्प्लेक्स पॉलिमरायझेशन किंवा हायड्रॉलिसिसद्वारे एसओएल तयार करू शकतात आणि विशिष्ट परिस्थितीत जेल तयार करतात. पुढील उष्णता उपचार मोठ्या विशिष्ट पृष्ठभागासह अल्ट्राफाइन तांदूळ नूडल्स तयार करू शकते आणि चांगले फैलाव. ही पद्धत सौम्य परिस्थितीत केली जाऊ शकते, परिणामी मोठ्या पृष्ठभागाचे क्षेत्रफळ आणि अधिक चांगले विखुरलेली पावडर. तथापि, प्रतिक्रिया वेळ बराच काळ आहे आणि पूर्ण होण्यास कित्येक दिवस लागतात, ज्यामुळे औद्योगिकीकरणाची आवश्यकता पूर्ण करणे कठीण होते?

4. सॉलिड फेज पद्धत: उच्च-तापमान विघटन घन कंपाऊंड किंवा इंटरमीडिएट ड्राय मीडिया रिएक्शनद्वारे केले जाते. उदाहरणार्थ, दुर्मिळ पृथ्वी नायट्रेट आणि ऑक्सॅलिक acid सिड सॉलिड फेज बॉल मिलिंगद्वारे मिसळले जाते ज्यामुळे दुर्मिळ पृथ्वी ऑक्सलेटचे इंटरमीडिएट तयार होते, जे नंतर अल्ट्रा-फाईन पावडर मिळविण्यासाठी उच्च तापमानात विघटित होते. या पद्धतीमध्ये उच्च प्रतिक्रिया कार्यक्षमता, सोपी उपकरणे आणि सुलभ ऑपरेशन आहे, परंतु परिणामी पावडरमध्ये अनियमित मॉर्फोलॉजी आणि खराब एकसारखेपणा आहे.

या पद्धती अद्वितीय नाहीत आणि औद्योगिकीकरणाला पूर्णपणे लागू होऊ शकत नाहीत. सेंद्रिय मायक्रोइमुल्शन पद्धत, अल्कोहोलिसिस इ. सारख्या अनेक तयारी पद्धती आहेत?

3 、 औद्योगिक विकासात प्रगती

औद्योगिक उत्पादन बर्‍याचदा एकच पद्धत स्वीकारत नाही, परंतु त्याऐवजी सामर्थ्य आणि पूरक कमकुवतपणाकडे लक्ष देते आणि व्यापारीकरणासाठी आवश्यक उच्च उत्पादनाची गुणवत्ता, कमी किंमत आणि सुरक्षित आणि कार्यक्षम प्रक्रिया साध्य करण्यासाठी अनेक पद्धती एकत्र करते. गुआंगडोंग हुईझो रूअर केमिकल टेक्नॉलॉजी कंपनी, लिमिटेडने अलीकडेच दुर्मिळ पृथ्वी नॅनोमेटेरियल्स विकसित करण्यासाठी औद्योगिक प्रगती केली आहे. अन्वेषण आणि असंख्य चाचण्यांच्या बर्‍याच पद्धतींनंतर, औद्योगिक उत्पादनासाठी अधिक योग्य अशी एक पद्धत - मायक्रोवेव्ह जेल पद्धत आढळली. या तंत्रज्ञानाचा सर्वात मोठा फायदा म्हणजे: मूळ 10 दिवसाची जेल प्रतिक्रिया 1 दिवसापर्यंत कमी केली जाते, जेणेकरून उत्पादन कार्यक्षमता 10 पट वाढली आहे, किंमत मोठ्या प्रमाणात कमी होते आणि उत्पादनाची गुणवत्ता चांगली आहे, पृष्ठभागाचे क्षेत्र मोठे आहे, वापरकर्त्याची चाचणी प्रतिक्रिया चांगली आहे, ही किंमत अमेरिकन आणि जपानी उत्पादनांच्या तुलनेत 30% कमी आहे, जी आंतरराष्ट्रीय प्रगत पातळीवर आहे.

अलीकडे, पर्जन्यवृष्टी पद्धतीचा वापर करून, मुख्यत: अमोनिया वॉटर आणि अमोनिया कार्बोनेटचा पर्जन्यवृष्टी वापरणे आणि डिहायड्रेशन आणि पृष्ठभागाच्या उपचारांसाठी सेंद्रिय सॉल्व्हेंट्सचा वापर करून औद्योगिक प्रयोग केले गेले आहेत. या पद्धतीमध्ये एक सोपी प्रक्रिया आणि कमी किंमत आहे, परंतु उत्पादनाची गुणवत्ता कमी आहे आणि अद्याप काही एकत्रितपणे आहेत ज्यांना पुढील सुधारणा आणि सुधारणेची आवश्यकता आहे.?

पृथ्वीवरील दुर्मिळ संसाधनांमध्ये चीन हा एक प्रमुख देश आहे. दुर्मिळ पृथ्वीच्या नॅनोमेटेरियल्सच्या विकास आणि वापरामुळे दुर्मिळ पृथ्वीच्या संसाधनांच्या प्रभावी वापरासाठी नवीन मार्ग उघडले गेले आहेत, दुर्मिळ पृथ्वीच्या अनुप्रयोगांची व्याप्ती वाढविली आहे, नवीन कार्यात्मक सामग्रीच्या विकासास चालना दिली, उच्च मूल्यवर्धित उत्पादनांची निर्यात वाढविली आणि परकीय चलनाची कमाई क्षमता सुधारली. संसाधनांचे फायदे आर्थिक फायद्यांमध्ये बदलण्यात महत्त्वपूर्ण व्यावहारिक महत्त्व आहे.