Sällsynta jordelementsjälva har rika elektroniska strukturer och uppvisar många optiska, elektriska och magnetiska egenskaper. Efter sällsynta jordarens nanomaterialisering uppvisar den många egenskaper, såsom liten storlekseffekt, hög specifik yteffekt, kvanteffekt, extremt stark optisk, elektrisk, magnetisk egenskap, superledningsförmåga, hög kemisk aktivitet, etc., vilket kan förbättra materialets prestanda och funktion och utveckla många nya material. Det kommer att spela en viktig roll i högteknologiska fält som optiska material, ljusemitterande material, kristallmaterial, magnetmaterial, batterimaterial, elektroceramik, konstruktionskeramik, katalysatorer etc.?
1 、 Aktuella utvecklingsforskning och applikationsfält
1. Sällsynta jordarts självlysande material: Sällsynta jordarts nano fluorescerande pulver (färg -tv -pulver, lamppulver), med förbättrad lysande effektivitet, kommer att minska mängden sällsynt jord jordart. Huvudsakligen använder duY2o3, Eu2o3, Tb4o7, VD2, Gd2o3. Kandidat nya material för högupplösta färg -tv.?
2. Nano superledande material: YBCO -superledare framställda med Y2O3, särskilt tunna filmmaterial, har stabil prestanda, hög styrka, enkel bearbetning, nära praktiska steg och breda utsikter.?
3. Sällsynta jordar Nano Magnetic Materials: Används för magnetminne, magnetisk vätska, gigantisk magnetoresistens, etc., vilket förbättrar prestandan kraftigt, gör enheter högpresterande och miniatyriserade. Till exempel är oxidjätten magnetoresistensmål (remno3, etc.).?
4. Sällsynta jordarts högpresterande keramik: Elektroceramik (elektroniska sensorer, PTC-material, mikrovågsmaterial, kondensatorer, termistorer, etc.) beredda med ultralefin eller nanometer Y2O3, LA2O3, ND2O3, SM2O3, vars elektriska egenskaper, termiska egenskaper och stabilitet har varit mycket imponerade, är en viktig asprect av UP-material. Keramik sintrade vid lägre temperaturer, såsom nano Y2O3 och ZRO2, har stark styrka och seghet och används i slitbeständiga enheter som lager och skärverktyg; Prestandan för flerskiktskondensatorer och mikrovågsanordningar gjorda av nano ND2O3, SM2O3, etc. har förbättrats kraftigt.?
5. Sällsynta jordarts nanokatalysatorer: I många kemiska reaktioner används sällsynta jordskatalysatorer. Om nanokatalysatorer för sällsynta jordar används kommer deras katalytiska aktivitet och effektivitet att förbättras kraftigt. Det nuvarande CEO2 -nano -pulvret har fördelarna med hög aktivitet, lågt pris och lång livslängd i bilavgasrenare och har ersatt de flesta ädelmetaller, med en årlig konsumtion av tusentals ton.?
6. Sällsynta jordar Ultraviolet Absorber:Nano CEO2Pulver har stark absorption av ultravioletta strålar och används i solskyddsmedel kosmetika, solskyddsfibrer, bilglas etc.?
7. Sällsynta jordarts precisionspolering: CEO2 har en bra poleringseffekt på glas och andra material. Nano CEO2 har hög poleringsprecision och har använts i flytande kristallskärmar, kiselskivor, glaslagring, etc. Kort sagt, tillämpningen av sällsynta jordnanomaterial har just börjat och är koncentrerat i området för högteknologiska nya material, med högt mervärde, ett stort tillämpningsområde, enormt potential och mycket lovande kommersiella möjligheter?
2 、 Förberedelseteknik
För närvarande har både produktion och tillämpning av nanomaterial väckt uppmärksamhet från olika länder. Kinas nanoteknologi fortsätter att göra framsteg, och industriell produktion eller provproduktion har framgångsrikt genomförts i nanoskala SiO2, TiO2, Al2O3, ZnO2, Fe2O3 och andra pulvermaterial. Den nuvarande produktionsprocessen och höga produktionskostnader är emellertid dess dödliga svaghet, vilket kommer att påverka den utbredda tillämpningen av nanomaterial. Därför är kontinuerlig förbättring nödvändig.?
På grund av den speciella elektroniska strukturen och den stora atomradie av sällsynta jordartselement är deras kemiska egenskaper mycket annorlunda än andra element. Därför skiljer sig också beredningsmetoden och efterbehandlingstekniken för sällsynta jordarts nanooxider från andra element. De viktigaste forskningsmetoderna inkluderar:?
1. Utfällningsmetod: inklusive oxalsyrautfällning, karbonatutfällning, hydroxidutfällning, homogen nederbörd, komplexeringsutfällning, etc. Den största funktionen i denna metod är att lösningens kärnor snabbt, är lätt att kontrollera, utrustningen är enkel och kan producera hög renhetsprodukter. Men det är svårt att filtrera och lätt att aggregera?
2. Hydrotermisk metod: accelerera och stärka hydrolysreaktionen hos joner under höga temperatur- och tryckförhållanden och formas spridda nanokristallina kärnor. Denna metod kan erhålla nanometerpulver med enhetlig spridning och smal partikelstorleksfördelning, men den kräver hög temperatur och högtrycksutrustning, vilket är dyrt och osäkert att använda.?
3. Gelmetod: Det är en viktig metod för framställning av oorganiska material och spelar en viktig roll i oorganisk syntes. Vid låg temperatur kan organometalliska föreningar eller organiska komplex bilda SOL genom polymerisation eller hydrolys och bilda gel under vissa förhållanden. Ytterligare värmebehandling kan producera ultrafina risnudlar med större specifik yta och bättre spridning. Denna metod kan utföras under milda förhållanden, vilket resulterar i ett pulver med en större ytarea och bättre spridbarhet. Reaktionstiden är dock lång och tar flera dagar att slutföra, vilket gör det svårt att uppfylla kraven på industrialiseringen?
4. Metod för fast fas: Högtemperaturnedbrytning utförs genom solid förening eller mellanliggande torr media-reaktion. Till exempel blandas sällsynt jordnitrat och oxalsyra genom fastfaskulfräsning för att bilda en mellanprodukt av sällsynta jordaroxalat, som sedan sönderdelas vid hög temperatur för att erhålla ultravinpulver. Denna metod har hög reaktionseffektivitet, enkel utrustning och enkel drift, men det resulterande pulvret har oregelbunden morfologi och dålig enhetlighet.?
Dessa metoder är inte unika och kanske inte är helt tillämpliga på industrialiseringen. Det finns många beredningsmetoder, såsom organisk mikroemulsionsmetod, alkoholys, etc.?
3 、 Framsteg inom industriell utveckling
Industriell produktion antar ofta inte en enda metod utan bygger snarare på styrkor och kompletterar svagheter och kombinerar flera metoder för att uppnå hög produktkvalitet, låg kostnad och säker och effektiv process som krävs för kommersialisering. Guangdong Huizhou Ruier Chemical Technology Co., Ltd. har nyligen gjort industriella framsteg när det gäller att utveckla sällsynta jordnanomaterial. Efter många metoder för utforskning och otaliga tester hittades en metod som är mer lämpad för industriell produktion - mikrovågsgelmetod. Den största fördelen med denna teknik är att: den ursprungliga 10 -dagars gelreaktionen förkortas till en dag, så att produktionseffektiviteten höjs med tio gånger, kostnaden är kraftigt minskade och produktkvaliteten är god, ytan är stor, användarförsöket är bra, priset är 30% lägre än för amerikanska och japanska produkter, vilket är mycket konkurrenskraftigt internationellt, uppnår internationell avancerad nivå?
Nyligen har industriella experiment genomförts med användning av nederbördsmetoden, främst med användning av ammoniakvatten- och ammoniakkarbonat för nederbörd och med användning av organiska lösningsmedel för uttorkning och ytbehandling. Denna metod har en enkel process och låg kostnad, men produktkvaliteten är dålig, och det finns fortfarande några agglomerationer som behöver ytterligare förbättringar och förbättringar.?
Kina är ett stort land i sällsynta jordartsresurser. Utvecklingen och tillämpningen av sällsynta jordartsnanomaterial har öppnat nya vägar för effektivt utnyttjande av sällsynta jordarresurser, utvidgat omfattningen av sällsynta jordartsapplikationer, främjat utvecklingen av nya funktionella material, ökat exporten av höga mervärde-produkter och förbättrade utlämningsförmågor. Detta har viktig praktisk betydelse för att förvandla resursfördelar till ekonomiska fördelar.
Posttid: juni-27-2023