Elemente rare de pământEi ei înșiși au structuri electronice bogate și prezintă multe proprietăți optice, electrice și magnetice. După rare nanomaterializare a pământului, prezintă multe caracteristici, cum ar fi efectul de dimensiuni mici, efectul de suprafață specific ridicat, efectul cuantic, proprietățile optice, electrice, electrice extrem de puternice, superconductivitate, activitate chimică ridicată etc., care poate îmbunătăți considerabil performanța și funcția materialelor și dezvoltă multe materiale noi. Acesta va juca un rol important în câmpurile de înaltă tehnologie, cum ar fi materiale optice, materiale care emite lumină, materiale de cristal, materiale magnetice, materiale pentru baterii, electroceramică, ceramică de inginerie, catalizatori etc.?
1 、 Domeniile actuale de cercetare și aplicații pentru dezvoltare
1. Materialul luminiscent al pământului rar: pulbere fluorescentă nano rară (pulbere de televiziune color, pulbere de lampă), cu o eficiență luminoasă îmbunătățită, va reduce mult cantitatea de pământ rar utilizat. În principal folosindY2O3, EU2O3, TB4O7, CEO2, GD2O3. Candidat materiale noi pentru televiziune color de înaltă definiție.?
2. Materiale Superconductoare Nano: Superconductorii YBCO pregătiți folosind Y2O3, în special materialele cu film subțire, au performanțe stabile, rezistență ridicată, procesare ușoară, aproape de stadiul practic și perspective largi.
3. Materiale magnetice rare Nano Nano: utilizate pentru memorie magnetică, fluid magnetic, magnetorezistență uriașă etc., îmbunătățind foarte mult performanța, făcând dispozitive înaltă performanță și miniaturizate. De exemplu, ținte de magnetorezistență uriașă de oxid (RemNO3 etc.).?
4. Ceramică rară de înaltă performanță a Pământului: electroceramică (senzori electronici, materiale PTC, materiale cu microunde, condensatoare, termistoare etc.) preparate cu ultra-fine sau nanometru Y2O3, LA2O3, ND2O3, SM2O3, etc. Ceramica sinterizată la temperaturi mai scăzute, cum ar fi Nano Y2O3 și ZRO2, au o putere și o duritate puternică și sunt utilizate în dispozitive rezistente la uzură, cum ar fi rulmenții și uneltele de tăiere; Performanța condensatoarelor multistrat și a dispozitivelor cu microunde din Nano ND2O3, SM2O3, etc. a fost mult îmbunătățită.
5. Nanocatalizatori rari de pământ: în multe reacții chimice, se folosesc catalizatori rari de pământ. Dacă se folosesc nanocatalizatori rari de pământ, activitatea lor catalitică și eficiența lor vor fi mult îmbunătățite. Actualul CEO2 Nano Powder are avantajele activității ridicate, prețului scăzut și durata de viață lungă în purificatorul de evacuare a automobilelor și a înlocuit majoritatea metalelor prețioase, cu un consum anual de mii de tone?
6. Absorbant rar Ultraviolet:Nano CEO2Pulberea are o absorbție puternică a razelor ultraviolete și este utilizată în produse cosmetice de protecție solară, fibre de protecție solară, sticlă auto etc.?
7. Polisare rară a Pământului: CEO2 are un efect de lustruire bun asupra sticlei și a altor materiale. Nano CEO2 are o precizie ridicată de lustruire și a fost utilizată în afișaje cu cristale lichide, napolitane de siliciu, depozitare a sticlei, etc. Pe scurt, aplicarea nanomaterialelor de pământ rare tocmai a început și este concentrată în domeniul materialelor noi de înaltă tehnologie, cu o valoare adăugată ridicată, o gamă largă de aplicații, potențial imens și promițătoare comerciale.
2 、 Tehnologia de pregătire
În prezent, atât producția, cât și aplicarea nanomaterialelor au atras atenția din diferite țări. Nanotehnologia Chinei continuă să progreseze, iar producția industrială sau producția de încercări a fost realizată cu succes în NanoScale SiO2, TiO2, AL2O3, ZNO2, FE2O3 și alte materiale pulbere. Cu toate acestea, procesul actual de producție și costurile ridicate de producție sunt slăbiciunea sa fatală, ceea ce va afecta aplicarea pe scară largă a nanomaterialelor. Prin urmare, este necesară îmbunătățirea continuă.?
Datorită structurii electronice speciale și a razei atomice mari a elementelor de pământ rare, proprietățile lor chimice sunt foarte diferite de alte elemente. Prin urmare, metoda de preparare și tehnologia post-tratament a oxizilor Nano de Pământ rar sunt, de asemenea, diferite de alte elemente. Principalele metode de cercetare includ :?
1. Metoda precipitațiilor: inclusiv precipitațiile cu acid oxalic, precipitațiile carbonatului, precipitațiile cu hidroxid, precipitațiile omogene, precipitațiile de complexare, etc. Cea mai mare caracteristică a acestei metode este că soluția nucleează rapid, este ușor de controlat, echipamentul este simplu și poate produce produse de înaltă puritate. Dar este dificil de filtrat și ușor de agregat?
2. Metoda hidrotermică: accelerați și întăriți reacția de hidroliză a ionilor în condiții de temperatură ridicată și de presiune și formați nuclee nanocristaline dispersate. Această metodă poate obține pulberi de nanometru cu o dispersie uniformă și distribuția mărimii particulelor înguste, dar necesită echipamente de temperatură ridicată și de înaltă presiune, care este costisitor și nesigur să funcționeze.?
3. Metoda gelului: este o metodă importantă pentru pregătirea materialelor anorganice și joacă un rol semnificativ în sinteza anorganică. La temperaturi scăzute, compuși organometalici sau complexe organice pot forma sol prin polimerizare sau hidroliză și pot forma gel în anumite condiții. Tratamentul termic suplimentar poate produce tăiței de orez ultrafine cu o suprafață specifică mai mare și o mai bună dispersie. Această metodă poate fi realizată în condiții ușoare, rezultând o pulbere cu o suprafață mai mare și o mai bună dispersionare. Cu toate acestea, timpul de reacție este lung și durează câteva zile până la finalizare, ceea ce face dificilă îndeplinirea cerințelor industrializării?
4. Metoda fazei solide: descompunerea la temperatură ridicată se realizează prin reacție intermediară cu compusuri solide sau intermediare. De exemplu, nitratul de pământ rar și acidul oxalic sunt amestecate prin frezare cu bile de fază solidă pentru a forma un intermediar de oxalat de pământ rar, care este apoi descompus la temperaturi ridicate pentru a obține pulbere ultra-fină. Această metodă are o eficiență de reacție ridicată, echipamente simple și o funcționare ușoară, dar pulberea rezultată are morfologie neregulată și o uniformitate slabă.?
Aceste metode nu sunt unice și s -ar putea să nu fie pe deplin aplicabile industrializării. Există multe metode de pregătire, cum ar fi metoda microemulsiei organice, alcooliza etc.?
3 、 Progresul în dezvoltarea industrială
Producția industrială nu adoptă adesea o singură metodă, ci mai degrabă se bazează pe punctele forte și completează punctele slabe și combină mai multe metode pentru a obține calitatea ridicată a produsului, costurile reduse și un proces sigur și eficient necesar pentru comercializare. Guangdong Huizhou Ruier Chemical Technology Co., Ltd. a înregistrat recent progrese industriale în dezvoltarea nanomaterialelor de pământ rare. După multe metode de explorare și nenumărate teste, a fost găsită o metodă care este mai potrivită pentru producția industrială - metoda gelului cu microunde. Cel mai mare avantaj al acestei tehnologii este că: reacția inițială de 10 zile gel este scurtată la 1 zi, astfel încât eficiența producției este crescută de 10 ori, costul este mult redus, iar calitatea produsului este bună, suprafața este mare, reacția de încercare a utilizatorului este bună, prețul este cu 30% mai mic decât cel al produselor americane și japoneze, care este foarte competitiv la nivel internațional, atinge un nivel avansat internațional.?
Recent, experimentele industriale au fost efectuate folosind metoda precipitațiilor, utilizând în principal apă de amoniac și carbonat de amoniac pentru precipitații și folosind solvenți organici pentru deshidratare și tratarea suprafeței. Această metodă are un proces simplu și costuri reduse, dar calitatea produsului este slabă și există încă unele aglomerații care au nevoie de îmbunătățiri și îmbunătățiri suplimentare.?
China este o țară majoră în resurse rare. Dezvoltarea și aplicarea nanomaterialelor de pământ rare au deschis noi căi pentru utilizarea eficientă a resurselor de pământ rare, a extins domeniul de aplicare a aplicațiilor de pământ rare, a promovat dezvoltarea de noi materiale funcționale, a crescut exportul de produse cu valoare adăugată ridicată și a îmbunătățit capacități de câștig valutar. Aceasta are o semnificație practică importantă în transformarea avantajelor resurselor în avantaje economice.
Timpul post: 27-2023 iunie