Rare Earth Elementang kanilang mga sarili ay mayaman na mga elektronikong istruktura at nagpapakita ng maraming mga optical, electrical, at magnetic na mga katangian. Matapos ang bihirang nanomaterialization ng lupa, nagpapakita ito ng maraming mga katangian, tulad ng maliit na laki ng epekto, mataas na tiyak na epekto sa ibabaw, epekto ng dami, sobrang malakas na optical, elektrikal, magnetic properties, superconductivity, mataas na aktibidad ng kemikal, atbp, na maaaring mapabuti ang pagganap at pag -andar ng mga materyales at bumuo ng maraming mga bagong materyales. Maglalaro ito ng isang mahalagang papel sa mga high-tech na patlang tulad ng mga optical na materyales, mga light-emitting na materyales, mga materyales na kristal, magnetic material, mga materyales sa baterya, electroceramics, engineering ceramics, catalysts, atbp?
1 、 Kasalukuyang mga patlang ng pag -unlad at mga patlang ng aplikasyon
1. Rare Earth Luminescent Material: Rare Earth Nano Fluorescent Powder (Kulay TV Powder, Lamp Powder), na may pinahusay na makinang na kahusayan, ay mabawasan ang dami ng bihirang lupa na ginamit. Pangunahin ang paggamitY2O3, EU2O3, TB4O7, CEO2, GD2O3. Kandidato ng mga bagong materyales para sa mataas na kahulugan ng telebisyon sa telebisyon.?
2. Nano Superconducting Materials: Ang mga superconductors ng YBCO na inihanda gamit ang Y2O3, lalo na ang mga manipis na materyales sa pelikula, ay may matatag na pagganap, mataas na lakas, madaling pagproseso, malapit sa praktikal na yugto, at malawak na mga prospect.
3. Rare Earth Nano Magnetic Materials: Ginamit para sa magnetic memory, magnetic fluid, higanteng magnetoresistance, atbp, lubos na nagpapabuti ng pagganap, paggawa ng mga aparato na may mataas na pagganap at miniaturized. Halimbawa, ang mga target na magnetoresistance ng oxide (REMNO3, atbp.).
4. Bihirang Earth High-Performance Ceramics: Electroceramics (Electronic Sensor, PTC Materials, Microwave Materials, Capacitors, Thermistors, atbp.) Na inihanda na may ultra-fine o nanometer Y2O3, LA2O3, ND2O3, SM2O3, atbp. Ang mga keramika na sintered sa mas mababang temperatura, tulad ng Nano Y2O3 at ZRO2, ay may malakas na lakas at katigasan, at ginagamit sa mga aparato na lumalaban sa pagsusuot tulad ng mga bearings at mga tool sa pagputol; Ang pagganap ng mga multilayer capacitor at mga aparato ng microwave na gawa sa nano ND2O3, SM2O3, atbp ay lubos na napabuti.
5. Rare Earth Nanocatalysts: Sa maraming mga reaksyon ng kemikal, ginagamit ang mga bihirang catalyst ng lupa. Kung ang mga bihirang nanocatalysts ng lupa ay ginagamit, ang kanilang catalytic na aktibidad at kahusayan ay lubos na mapabuti. Ang kasalukuyang CEO2 nano powder ay may mga pakinabang ng mataas na aktibidad, mababang presyo at mahabang buhay ng serbisyo sa paglilinis ng sasakyan ng sasakyan, at pinalitan ang karamihan sa mga mahalagang metal, na may taunang pagkonsumo ng libu -libong tonelada.?
6. Rare Earth Ultraviolet Absorber:Nano CEO2Ang pulbos ay may malakas na pagsipsip ng mga sinag ng ultraviolet, at ginagamit sa sunscreen cosmetics, sunscreen fibers, baso ng kotse, atbp?
7. Rare Earth Precision Polishing: Ang CEO2 ay may mahusay na buli na epekto sa baso at iba pang mga materyales. Ang Nano CEO2 ay may mataas na katumpakan ng buli at ginamit sa mga likidong pagpapakita ng kristal, mga wafer ng silikon, imbakan ng salamin, atbp Sa madaling sabi, ang aplikasyon ng mga bihirang mga nanomaterial sa lupa ay nagsimula pa lamang at puro sa larangan ng mga high-tech na bagong materyales, na may mataas na idinagdag na halaga, malawak na saklaw ng aplikasyon, malaking potensyal, at napaka-promising komersyal na mga prospect.
2 、 Teknolohiya ng Paghahanda
Sa kasalukuyan, ang parehong paggawa at aplikasyon ng mga nanomaterial ay nakakaakit ng pansin mula sa iba't ibang mga bansa. Ang nanotechnology ng China ay patuloy na sumusulong, at ang pang -industriya na paggawa o paggawa ng pagsubok ay matagumpay na isinasagawa sa Nanoscale SIO2, TiO2, Al2O3, ZnO2, Fe2O3 at iba pang mga materyales na pulbos. Gayunpaman, ang kasalukuyang proseso ng paggawa at mataas na gastos sa produksyon ay ang nakamamatay na kahinaan nito, na makakaapekto sa malawakang aplikasyon ng mga nanomaterial. Samakatuwid, ang patuloy na pagpapabuti ay kinakailangan.?
Dahil sa espesyal na elektronikong istraktura at malaking radius ng atomic ng mga bihirang elemento ng lupa, ang kanilang mga katangian ng kemikal ay ibang -iba sa iba pang mga elemento. Samakatuwid, ang pamamaraan ng paghahanda at teknolohiya ng post-paggamot ng bihirang mga nano nano oxides ay naiiba din sa iba pang mga elemento. Ang pangunahing pamamaraan ng pananaliksik ay kasama ang :?
1. Pamamaraan ng pag-ulan: kabilang ang pag-ulan ng oxalic acid, pag-ulan ng carbonate, pag-ulan ng hydroxide, pag-ulan ng homogenous, pag-ulan ng kumplikado, atbp. Ngunit mahirap i -filter at madaling iipon?
2. Paraan ng Hydrothermal: Pabilisin at palakasin ang reaksyon ng hydrolysis ng mga ion sa ilalim ng mataas na temperatura at mga kondisyon ng presyon, at bumubuo ng nagkalat na nanocrystalline nuclei. Ang pamamaraang ito ay maaaring makakuha ng mga pulbos ng nanometer na may pantay na pagpapakalat at makitid na pamamahagi ng laki ng butil, ngunit nangangailangan ito ng mataas na temperatura at mataas na kagamitan sa presyon, na mahal at hindi ligtas na mapatakbo.?
3. Paraan ng Gel: Ito ay isang mahalagang pamamaraan para sa paghahanda ng mga tulagay na materyales, at gumaganap ng isang mahalagang papel sa hindi organikong synthesis. Sa mababang temperatura, ang mga compound ng organometallic o mga organikong kumplikado ay maaaring mabuo ang sol sa pamamagitan ng polymerization o hydrolysis, at bumubuo ng gel sa ilalim ng ilang mga kundisyon. Ang karagdagang paggamot sa init ay maaaring makagawa ng mga ultrafine na pansit na bigas na may mas malaking tiyak na ibabaw at mas mahusay na pagpapakalat. Ang pamamaraang ito ay maaaring isagawa sa ilalim ng banayad na mga kondisyon, na nagreresulta sa isang pulbos na may mas malaking lugar sa ibabaw at mas mahusay na pagkalat. Gayunpaman, ang oras ng reaksyon ay mahaba at tumatagal ng ilang araw upang makumpleto, na ginagawang mahirap matugunan ang mga kinakailangan ng industriyalisasyon?
4. Pamamaraan ng Solid Phase: Ang pagkabulok ng mataas na temperatura ay isinasagawa sa pamamagitan ng solidong tambalan o intermediate dry media reaksyon. Halimbawa, ang mga bihirang earth nitrate at oxalic acid ay halo-halong sa pamamagitan ng solid phase ball milling upang makabuo ng isang intermediate ng bihirang Earth oxalate, na pagkatapos ay mabulok sa mataas na temperatura upang makakuha ng ultra-fine powder. Ang pamamaraang ito ay may mataas na kahusayan sa reaksyon, simpleng kagamitan, at madaling operasyon, ngunit ang nagresultang pulbos ay may hindi regular na morpolohiya at mahinang pagkakapareho.?
Ang mga pamamaraan na ito ay hindi natatangi at maaaring hindi ganap na naaangkop sa industriyalisasyon. Maraming mga pamamaraan ng paghahanda, tulad ng organikong pamamaraan ng microemulsion, alkohol, atbp?
3 、 Pag -unlad sa Pag -unlad ng Pang -industriya
Ang pang -industriya na produksiyon ay madalas na hindi nagpatibay ng isang solong pamamaraan, ngunit sa halip ay nakakakuha ng mga lakas at mga kahinaan sa mga kahinaan, at pinagsasama ang ilang mga pamamaraan upang makamit ang mataas na kalidad ng produkto, mababang gastos, at ligtas at mahusay na proseso na kinakailangan para sa komersyalisasyon. Ang Guangdong Huizhou Ruier Chemical Technology Co, Ltd ay kamakailan lamang ay gumawa ng pang -industriya na pag -unlad sa pagbuo ng mga bihirang mga nanomaterial sa lupa. Matapos ang maraming mga pamamaraan ng paggalugad at hindi mabilang na mga pagsubok, isang pamamaraan na mas angkop para sa pang -industriya na produksiyon - natagpuan ang pamamaraan ng microwave gel. Ang pinakamalaking bentahe ng teknolohiyang ito ay: ang orihinal na 10 araw na reaksyon ng gel ay pinaikling sa 1 araw, upang ang kahusayan ng produksyon ay nadagdagan ng 10 beses, ang gastos ay lubos na nabawasan, at ang kalidad ng produkto ay mabuti, ang lugar ng ibabaw ay malaki, ang reaksyon ng pagsubok ng gumagamit ay mabuti, ang presyo ay 30% na mas mababa kaysa sa mga produktong Amerikano at Hapon, na napaka -mapagkumpitensya sa buong mundo, makamit ang internasyonal na advanced na antas.
Kamakailan lamang, ang mga pang -industriya na eksperimento ay isinasagawa gamit ang paraan ng pag -ulan, higit sa lahat gamit ang ammonia water at ammonia carbonate para sa pag -ulan, at paggamit ng mga organikong solvent para sa pag -aalis ng tubig at paggamot sa ibabaw. Ang pamamaraang ito ay may isang simpleng proseso at mababang gastos, ngunit ang kalidad ng produkto ay mahirap, at mayroon pa ring ilang mga agglomerasyon na nangangailangan ng karagdagang pagpapabuti at pagpapabuti.?
Ang Tsina ay isang pangunahing bansa sa bihirang mga mapagkukunan ng lupa. Ang pag-unlad at aplikasyon ng mga bihirang mga nanomaterial sa lupa ay nagbukas ng mga bagong paraan para sa epektibong paggamit ng mga bihirang mapagkukunan ng lupa, pinalawak ang saklaw ng mga bihirang aplikasyon ng lupa, isinulong ang pagbuo ng mga bagong functional na materyales, nadagdagan ang pag-export ng mga mataas na halaga na idinagdag na mga produkto, at pinabuting mga kakayahan sa pagpapalitan ng dayuhang palitan. Ito ay may mahalagang praktikal na kabuluhan sa pag -on ng mga pakinabang ng mapagkukunan sa mga pakinabang sa ekonomiya.
Oras ng Mag-post: Hunyo-27-2023