هي نادر زميني مواد وڏي صلاحيت رکي ٿو!

نادر زمين نانو مواد

Rare Earth nanomaterials Rare Earth عنصرن ۾ منفرد 4f ذيلي پرت اليڪٽرانڪ ڍانچي، وڏو ايٽمي مقناطيسي لمحو، مضبوط اسپن مدار جو ملائڻ ۽ ٻيون خاصيتون آهن، جن جي نتيجي ۾ تمام گهڻي آپٽيڪل، برقي، مقناطيسي ۽ ٻيون خاصيتون آهن.اهي ناگزير اسٽريٽجڪ مواد آهن دنيا جي ملڪن لاء روايتي صنعتن کي تبديل ڪرڻ ۽ اعلي ٽيڪنالاجي کي ترقي ڪرڻ لاء، ۽ "نئين مواد جو خزانو گھر" طور سڃاتو وڃي ٿو.

ان کان علاوه ان جي ايپليڪيشنن ۾ روايتي شعبن جهڙوڪ ميٽالرجيڪل مشينري، پيٽروڪيميڪل، گلاس سيرامڪس، ۽ لائيٽ ٽيڪسٽائل،نادر زمينوناڀرندڙ شعبن ۾ پڻ اهم مددگار مواد آهن جهڙوڪ صاف توانائي، وڏيون گاڏيون، نيون انرجي گاڏيون، سيمي ڪنڊڪٽر لائيٽنگ، ۽ نئين ڊسپلي، انساني زندگي سان ويجهي سان لاڳاپيل.

ڏهاڪن جي ترقيءَ کان پوءِ، ناياب زمين سان لاڳاپيل تحقيق جو ڌيان هڪجهڙي اعليٰ پاڪائي واري ناياب زمين جي ڳوڙها ۽ علحدگيءَ کان منتقل ٿي ويو آهي اعليٰ ٽيڪنالاجيءَ واري ايپليڪيشنن ۾ نادر زمينن جي مقناطيس، آپٽڪس، بجلي، توانائي اسٽوريج، ڪيٽيليسس، بايو ميڊيسن، ۽ ٻيا شعبا.هڪ طرف، مادي نظام ۾ نادر زمين جي جامع مواد ڏانهن هڪ وڏو رجحان آهي؛ٻئي طرف، مورفولوجي جي لحاظ کان گهٽ طول و عرض فنڪشنل کرسٽل مواد تي وڌيڪ ڌيان ڏنو ويو آهي.خاص طور تي جديد نانو سائنس جي ترقيءَ سان، نانو ميٽيريلز جا ننڍڙا اثر، ڪوانٽم اثرات، سطحي اثرات ۽ انٽرفيس اثرات کي گڏ ڪرڻ سان گڏ ناياب زمين جي عناصرن جي منفرد برقي پرت جي جوڙجڪ جي خاصيتن سان گڏ، نادر زمين نانو ميٽيريل ڪيتريون ئي نوان خاصيتون ڏيکارين ٿيون جيڪي روايتي مواد کان مختلف آهن، وڌ کان وڌ. نادر زمين جي مواد جي شاندار ڪارڪردگي، ۽ وڌيڪ روايتي مواد ۽ نئين اعلي ٽيڪنالاجي جي پيداوار جي شعبن ۾ ان جي درخواست کي وڌايو.

هن وقت، خاص طور تي هيٺيان انتهائي ترقي يافته ناياب زمين نانو مواد آهن، يعني نادر زمين نانو لومينسنٽ مواد، نادر زمين نانو ڪيٽيليٽڪ مواد، نادر زمين نانو مقناطيسي مواد،نانو سيريم آڪسائيڊالٽراوائلٽ شيلڊنگ مواد، ۽ ٻيا نانو فنڪشنل مواد.

نمبر 1نادر زمين نانو چمڪندڙ مواد

01. ناياب زمين نامياتي-غير نامياتي هائبرڊ لومينسنٽ نانو مواد

جامع مواد ماليڪيولر سطح تي مختلف فنڪشنل يونٽن کي گڏ ڪن ٿا ته جيئن مڪمل ۽ بهتر ڪيل ڪم حاصل ڪن.نامياتي غير نامياتي هائبرڊ مواد ۾ نامياتي ۽ غير نامياتي اجزاء جا ڪم آهن، سٺي ميخانياتي استحڪام، لچڪدار، حرارتي استحڪام ۽ شاندار پروسيسنگ ڏيکاريندي.

 نادر زمينڪمپليڪس جا ڪيترائي فائدا آھن، جھڙوڪ اعلي رنگ جي پاڪائي، پرجوش رياست جي ڊگھي زندگي، اعلي مقدار جي پيداوار، ۽ امير اخراج اسپيڪٽرم لائينون.اهي وڏي پيماني تي ڪيترن ئي شعبن ۾ استعمال ٿيندا آهن، جهڙوڪ ڊسپلي، آپٽيڪل ويگ گائيڊ ايمپليفڪيشن، سولڊ اسٽيٽ ليزر، بايو مارڪر، ۽ مخالف جعل سازي.جڏهن ته، گهٽ فوٽوٿرمل استحڪام ۽ نادر زمين جي ڪمپليڪس جي خراب عمل جي صلاحيت انهن جي ايپليڪيشن ۽ واڌاري کي سنجيده طور تي روڪيو.ناياب زمين جي ڪمپليڪس کي غير نامياتي ميٽرڪس سان گڏ سٺي ميخانياتي ملڪيت ۽ استحڪام سان گڏ ناياب زمين جي ڪمپليڪس جي روشني خاصيتن کي بهتر ڪرڻ جو هڪ مؤثر طريقو آهي.

نادر زمين جي نامياتي غير نامياتي هائبرڊ مواد جي ترقي کان وٺي، انهن جي ترقي جي رجحان هيٺ ڏنل خاصيتون ڏيکاري ٿو:

① ڪيميائي ڊوپنگ جي طريقي سان حاصل ڪيل هائبرڊ مواد ۾ مستحڪم فعال اجزاء، اعلي ڊوپنگ جي مقدار ۽ اجزاء جي يونيفارم ورڇ؛

② واحد فنڪشنل مواد مان ملٽي فنڪشنل مواد ۾ تبديل ڪرڻ، انهن جي ايپليڪيشنن کي وڌيڪ وسيع بڻائڻ لاء ملٽي فنڪشنل مواد کي ترقي ڪرڻ؛

③ ميٽرڪس متنوع آهي، بنيادي طور تي سليڪا کان وٺي مختلف ذيلي ذخيري جهڙوڪ ٽائيٽينيم ڊاء آڪسائيڊ، نامياتي پوليمر، مٽي، ۽ آئنڪ مائع.

02. اڇو LED نادر زمين luminescent مواد

موجوده لائٽنگ ٽيڪنالاجيز جي مقابلي ۾، سيمي ڪنڊڪٽر لائٽنگ پراڊڪٽس جهڙوڪ لائٽ ايميٽنگ ڊاءِڊس (ايل اي ڊي) جا فائدا آهن جهڙوڪ ڊگھي سروس لائف، گھٽ توانائي واپرائڻ، اعليٰ روشنيءَ واري ڪارڪردگي، پارا فري، يو وي فري، ۽ مستحڪم آپريشن.انهن کي "چوٿين نسل جي روشني جو ذريعو" سمجهيو ويندو آهي تاپديپت لیمپ، فلورسنٽ لیمپ، ۽ اعلي طاقت گيس ڊسچارج لیمپ (HIDs).

سفيد LED چپس، ذيلي ذخيري، فاسفورس ۽ ڊرائيورن مان ٺهيل آهي.ناياب زمين فلورسنٽ پائوڊر اڇو LED جي ڪارڪردگي ۾ هڪ اهم ڪردار ادا ڪري ٿو.تازن سالن ۾، تحقيق جي ڪم جو هڪ وڏو مقدار سفيد LED فاسفورس تي ڪيو ويو آهي ۽ شاندار ترقي ڪئي وئي آهي:

① نيري LED (460m) پاران پرجوش هڪ نئين قسم جي فاسفور جي ترقي YAO2Ce (YAG: Ce) تي ڊوپنگ ۽ ترميمي تحقيق ڪئي وئي آهي نيري LED چپس ۾ استعمال ٿيل روشني جي ڪارڪردگي ۽ رنگ جي رينڊنگ کي بهتر ڪرڻ لاءِ؛

② الٽرا وائلٽ لائيٽ (400m) يا الٽرا وائلٽ لائيٽ (360mm) پاران پرجوش نئين فلورسنٽ پاؤڊرن جي ترقيءَ ۾ ڳاڙهي ۽ سائي نيري فلورسنٽ پاؤڊرن جي ٺاھڻ، ساخت، ۽ چشمي خاصيتن کي منظم طريقي سان اڀياس ڪيو ويو آھي، ۽ گڏوگڏ ٽن فلورسنٽ پاؤڊرن جي مختلف نسبتن جو. مختلف رنگ جي گرمي پد سان اڇو LED حاصل ڪرڻ لاء؛

③ فلورسنٽ پاؤڊر جي تياري جي عمل ۾ بنيادي سائنسي مسئلن تي وڌيڪ ڪم ڪيو ويو آهي، جيئن ته فلوڪس تي تيار ڪرڻ جي عمل جو اثر، فلورسنٽ پاؤڊر جي معيار ۽ استحڪام کي يقيني بڻائڻ لاء.

ان کان سواء، سفيد روشني LED بنيادي طور تي فلورسنٽ پائوڊر ۽ سلڪون جي مخلوط پيڪنگنگ جي عمل کي اختيار ڪري ٿو.فلورسنٽ پائوڊر جي خراب حرارتي چالکائي جي ڪري، ڊگھي ڪم ڪندڙ وقت جي ڪري ڊوائيس گرم ٿي ويندي، سلڪون عمر جي ڪري ۽ ڊوائيس جي سروس جي زندگي کي مختصر ڪندي.اهو مسئلو خاص طور تي اعلي-پاور اڇو روشني LEDs ۾ سنجيده آهي.ريموٽ پيڪنگنگ هن مسئلي کي حل ڪرڻ جو هڪ طريقو آهي فلورسنٽ پائوڊر کي سبسٽريٽ سان ڳنڍڻ ۽ ان کي نيري LED لائٽ ماخذ کان الڳ ڪرڻ، ان ڪري فلورسنٽ پاؤڊر جي چمڪندڙ ڪارڪردگي تي چپ پاران پيدا ٿيندڙ گرمي جي اثر کي گھٽائي ٿي.جيڪڏهن نادر زمين فلورسنٽ سيرامڪس ۾ اعلي حرارتي چالکائي، اعلي سنکنرن جي مزاحمت، اعلي استحڪام، ۽ بهترين آپٽيڪل پيداوار جي ڪارڪردگي جون خاصيتون آهن، اهي اعلي توانائي جي کثافت سان اعلي طاقت واري وائيٽ ايل اي ڊي جي ايپليڪيشن گهرجن کي بهتر ڪري سگهن ٿيون.مائيڪرو نانو پائوڊر اعلي sintering سرگرمي سان ۽ اعلي dispersion سان اعلي شفافيت ناياب زمين آپٽيڪل فنڪشنل سيرامڪس تيار ڪرڻ لاء هڪ اهم شرط بڻجي ويا آهن اعلي نظرياتي پيداوار جي ڪارڪردگي سان.

 03. ناياب زمين اپ ڪنورشن چمڪندڙ نانو مواد

 Upconversion luminescence هڪ خاص قسم جي luminescence عمل آهي جنهن جي خاصيت ڪيترن ئي گهٽ توانائي فوٽن جي جذب سان روشني واري مواد جي ذريعي ۽ اعلي توانائي واري فوٽن جي اخراج جي پيداوار سان آهي.روايتي آرگنڪ ڊائي ماليڪيولز يا ڪوانٽم ڊاٽن جي مقابلي ۾، ناياب زمين اپ ڪنورشن لومينيسينٽ نانو ميٽيريل جا ڪيترائي فائدا آھن جھڙوڪ وڏو اينٽي اسٽوڪس شفٽ، تنگ اخراج بينڊ، سٺي استحڪام، گھٽ زهر، اعليٰ ٽشو جي دخول جي کوٽائي، ۽ گھٽ spontaneous fluorescence مداخلت.انهن وٽ بايو ميڊيڪل فيلڊ ۾ وسيع ايپليڪيشن جا امڪان آهن.

تازن سالن ۾، ناياب زمين جي تبديليءَ جي روشنيءَ واري نانو ميٽيريلز جي ٺهڻ، مٿاڇري جي ترميم، مٿاڇري جي ڪارڪردگيءَ، ۽ بايوميڊيڪل ايپليڪيشنن ۾ اهم ترقي ڪئي آهي.ماڻهو مواد جي luminescence ڪارڪردگي کي بهتر بڻائيندا آهن انهن جي جوڙجڪ، مرحلي جي حالت، سائيز، وغيره کي نانوسڪيل تي، ۽ بنيادي / شيل جي جوڙجڪ کي گڏ ڪرڻ لاء luminescence quenching سينٽر کي گھٽائڻ لاء، منتقلي جي امڪان کي وڌائڻ لاء.ڪيميائي تبديليءَ سان، زهر کي گهٽائڻ لاءِ سٺي بايو مطابقت سان ٽيڪنالاجيون قائم ڪريو، ۽ روشنيءَ واري جاندار سيلز ۽ وييو ۾ اپ-ڪنورشن لاءِ تصويري طريقا تيار ڪريو؛مختلف ايپليڪيشنن جي ضرورتن جي بنياد تي موثر ۽ محفوظ حياتياتي ملائڻ جا طريقا ٺاھيو (مثلاً معلوم ڪرڻ جا سيلز، ويوو فلوروسينس اميجنگ ۾، فوٽوڊينامڪ ٿراپي، ڦوٽوٿرمل تھراپي، فوٽو ڪنٽرول ٿيل رليز دوائون، وغيره).

ھن مطالعي ۾ وڏي ايپليڪيشن جي صلاحيت ۽ اقتصادي فائدا آھن، ۽ نانو ميڊيسن جي ترقي، انساني صحت جي واڌاري، ۽ سماجي ترقي لاء اھم سائنسي اھميت آھي.

نمبر 2 نادر زمين نانو مقناطيسي مواد

 
نادر زمين مستقل مقناطيس مواد ٽن ترقي جي مرحلن مان گذري چڪو آهي: SmCo5، Sm2Co7، ۽ Nd2Fe14B.بانڊ ٿيل مستقل مقناطيس مواد لاءِ تيز رفتار NdFeB مقناطيسي پائوڊر جي طور تي، اناج جي سائيز 20nm کان 50nm تائين آهي، ان کي هڪ عام نانوڪريسٽل لائن نادر زمين مستقل مقناطيسي مواد ٺاهيندي آهي.

ناياب زمين نانو مقناطيسي مواد ننڍي سائيز، واحد ڊومين جي جوڙجڪ، ۽ اعلي جبر جون خاصيتون آهن.مقناطيسي رڪارڊنگ مواد جو استعمال سگنل کان شور جي تناسب ۽ تصوير جي معيار کي بهتر بڻائي سگھي ٿو.ان جي ننڍڙي سائيز ۽ اعلي اعتبار جي ڪري، مائڪرو موٽر سسٽم ۾ ان جو استعمال نئين نسل، ايئر اسپيس ۽ بحري موٽر جي ترقي لاء هڪ اهم هدايت آهي.مقناطيسي ياداشت، مقناطيسي سيال، وشال مقناطيسي مزاحمتي مواد لاء، ڪارڪردگي تمام گهڻو بهتر ٿي سگهي ٿو، ڊوائيسز ٺاهڻ وارا اعلي ڪارڪردگي ۽ ننڍو ٿي ويندا آهن.

نمبر 3نادر زمين نانوcatalytic مواد

ناياب زمين ڪيٽيليٽڪ مواد ۾ لڳ ڀڳ سڀ ڪيٽيليٽڪ ردعمل شامل آهن.سطحي اثرات، حجم اثرات، ۽ مقدار جي ماپ اثرات جي ڪري، نادر زمين نانو ٽيڪنالاجي تيزي سان ڌيان ڇڪايو آھي.ڪيتريون ئي ڪيميائي رد عملن ۾، نادر زمين ڪيٽالسٽ استعمال ڪيا ويا آهن.جيڪڏهن ناياب زمين نانو ڪيٽيلسٽ استعمال ڪيا وڃن، ڪيٽيليٽڪ سرگرمي ۽ ڪارڪردگي تمام گهڻو بهتر ٿي ويندي.

ناياب زمين نانو ڪيٽالسٽس عام طور تي پيٽروليم ڪيٽيليٽڪ ڪڪڙين ۾ استعمال ٿيندا آهن ۽ گاڏين جي نڪرڻ جي صفائي جي علاج ۾.سڀ کان وڌيڪ عام طور تي استعمال ٿيل نادر زمين نانوڪوٽلائيٽ مواد آهنسي اي او 2۽لا 2 او 3, جنهن کي استعمال ڪري سگهجي ٿو catalysts ۽ پروموٽر، گڏو گڏ catalyst carriers.

نمبر 4نانو سيريم آڪسائيڊultraviolet shielding مواد

نانو سيريم آڪسائيڊ کي ٽيون نسل الٽراوائلٽ آئسوليشن ايجنٽ طور سڃاتو وڃي ٿو، سٺو اڪيلائي اثر ۽ اعلي ٽرانسميشن سان.کاسمیٹکس ۾، گھٽ ڪيٽيليٽڪ سرگرمي نانو سيريا لازمي طور تي استعمال ڪيو وڃي ٿو UV الڳ ڪرڻ وارو ايجنٽ.تنهن ڪري، مارڪيٽ جو ڌيان ۽ نانو سيريم آڪسائيڊ الٽراوائلٽ شيلڊنگ مواد جي سڃاڻپ اعلي آهي.مربوط سرڪٽ جي انضمام جي مسلسل سڌاري لاءِ نئين مواد جي ضرورت آهي مربوط سرڪٽ چپ جي پيداوار جي عمل لاءِ.نئين مواد کي پالش ڪرڻ واري سيال لاءِ وڌيڪ گهرجون هونديون آهن، ۽ سيمي ڪنڊڪٽر نادر زمين پالش ڪرڻ واري فلوئڊز کي ان ضرورت کي پورو ڪرڻ جي ضرورت آهي، تيز پالش ڪرڻ جي رفتار ۽ گهٽ پالش ڪرڻ واري مقدار سان.نانو نادر زمين پالش ڪرڻ واري مواد کي وسيع مارڪيٽ آهي.

ڪار جي ملڪيت ۾ اهم اضافو سنگين هوا جي آلودگي جو سبب بڻيل آهي، ۽ ڪار جي نڪرڻ واري صفائي جي ڪيٽالسٽن جي تنصيب اهو سڀ کان مؤثر طريقو آهي جيڪو نڪرڻ واري آلودگي کي ڪنٽرول ڪرڻ لاء.نانو cerium zirconium جامع آڪسائيڊ دم گيس صاف ڪرڻ جي معيار کي بهتر ڪرڻ ۾ اهم ڪردار ادا ڪن ٿا.

No.5 ٻيا نانو فنڪشنل مواد

01. نادر زمين نانو سيرامڪ مواد

نانو سيرامڪ پائوڊر خاص طور تي sintering جي گرمي پد کي گھٽائي سگھي ٿو، جيڪو 200 ℃ ~ 300 ℃ آھي ان کان گھٽ نانو سيرامڪ پاؤڊر جي ڀيٽ ۾ ساڳئي ساخت سان.نانو CeO2 کي سيرامڪس ۾ شامل ڪرڻ سان sintering جي گرمي پد کي گھٽائي سگھي ٿو، لٽيس جي ترقي کي روڪيو، ۽ سيرامڪس جي کثافت کي بهتر بڻائي.ناياب زمين عناصر شامل ڪرڻ جهڙوڪY2O3, CeO2, or لا 2 او 3 to ZrO2ZrO2 جي تيز درجه حرارت واري مرحلي جي تبديلي ۽ تڪليف کي روڪي سگھي ٿو، ۽ ZrO2 مرحلن جي تبديلي کي سخت سيرامڪ ساخت جي مواد حاصل ڪري سگھي ٿو.

الٽرا فائن يا نانوسڪيل CeO2، Y2O3 استعمال ڪندي تيار ڪيل اليڪٽرانڪ سيرامڪس (اليڪٽرانڪ سينسر، پي ٽي سي مواد، مائڪرو ويڪرو مواد، ڪيپيسيٽر، ٿرمسٽ، وغيره)Nd2O3, Sm2O3وغيره، برقي، حرارتي، ۽ استحڪام جا خاصيتون بهتر ڪيا آهن.

گليز فارمولا ۾ ناياب زمين چالو ٿيل ڦوٽو ڪيٽالائيٽڪ جامع مواد شامل ڪرڻ سان نادر زمين اينٽي بيڪٽيريل سيرامڪس تيار ڪري سگھن ٿا.

02. نادر زمين نانو پتلي فلم مواد

 سائنس ۽ ٽيڪنالاجي جي ترقي سان، پروڊڪٽس لاءِ ڪارڪردگي جون گهرجون تيزيءَ سان سخت ٿي رهيون آهن، الٽرا فائن، الٽرا پتلي، الٽرا هاءِ ڊينسٽي، ۽ پراڊڪٽس جي الٽرا فلنگ جي ضرورت آهي.في الحال، ناياب زمين نانو فلمن جا ٽي مکيه قسمون ترقي يافته آهن: نادر زمين ڪمپليڪس نانو فلمون، نادر زمين آڪسائيڊ نانو فلمون، ۽ نادر زمين نانو الائي فلمون.ناياب زمين نانو فلمون پڻ معلومات جي صنعت ۾ اهم ڪردار ادا ڪن ٿيون، ڪيٽيليسس، توانائي، نقل و حمل، ۽ زندگي جي دوا.

نتيجو

چين ناياب زمين جي وسيلن ۾ هڪ وڏو ملڪ آهي.ناياب زمين نانو مواد جي ترقي ۽ ايپليڪيشن نادر زمين جي وسيلن کي مؤثر طريقي سان استعمال ڪرڻ جو هڪ نئون طريقو آهي.ناياب زمين جي ايپليڪيشن جي دائري کي وڌائڻ ۽ نئين فنڪشنل مواد جي ترقي کي وڌائڻ لاء، مواد جي نظريي ۾ هڪ نئون نظرياتي نظام قائم ڪيو وڃي ته جيئن نانوسڪيل تي تحقيق جي ضرورتن کي پورو ڪري، نادر زمين نانو مواد کي بهتر ڪارڪردگي حاصل ڪري، ۽ ظاهر ٿيڻ گهرجي. نون جائداد ۽ افعال جو ممڪن.