การใช้วัสดุนาโนที่หายากของโลก

- Mar 16, 2018-

การใช้วัสดุนาโนที่หายากและการประยุกต์ใช้ของมันได้กลายเป็นจุดร้อนในปัจจุบันเหตุผลก็คือการรวบรวมวัสดุจากธาตุหายากและคุณสมบัติของนาโนที่มีทั้งอินทรีย์คาดว่าจะสร้างวัสดุนาโนของแผ่นดินที่หายากและวัสดุนาโนไม่ได้ คุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมที่ยอดเยี่ยม, โอกาสในการประยุกต์ใช้ มีวัสดุนาโนของแผ่นดินหายากหลายชนิดและการประยุกต์ใช้งานของพวกเขากว้างมาก ประเด็นสำคัญมีดังนี้

1. ผงแร่นาโนที่หายาก

สารประกอบนาโนผงจากดินหายากเป็นส่วนสำคัญของวัสดุนาโนของแผ่นดินที่หายาก เป็นวัสดุใหม่และเป็นวัตถุดิบในการเตรียมวัสดุใหม่ ๆ ได้มีการศึกษาการเตรียมและคุณสมบัติทางกายภาพของสารประกอบนาโนที่หาได้ยากในประเทศจีน เกี่ยวกับวิธีการเตรียมต่างๆเช่นวิธีโซลเจลวิธี alkoxide วิธีการตกตะกอนการตกตะกอนวิธีการตกตะกอนแบบวิธี hydrothermal วิธีการย่อยสลายวิธีการย่อยสลายความร้อนเพื่อดำเนินการวิจัยได้สามารถจัดทำออกไซด์ของธาตุออกไซด์ชนิดต่างๆและบางส่วนได้ สารประกอบของธาตุที่หายากเช่น Y203 - Zr02, ABO3 ชนิด, AB204, สารประกอบ A2B207 เช่นและศึกษารายละเอียด ได้ผลิตชุดนาโนของ Y, La, Ce และ Tb ด้วยความบริสุทธิ์ 99.999% และขนาดอนุภาคระหว่าง 10-50 นาโนเมตร

2. วัสดุที่เคลือบด้วยนาโนเรืองแสงที่หายาก

คุณสมบัติทางแสงที่ยอดเยี่ยมของวัสดุอนินทรีย์อนินทรีย์เจือปนในแผ่นดินที่หายากเช่นอายุการฟลูออเรสเซนต์ตลอดชีวิตความกว้างของเส้นสเปกตรัมความยาวคลื่นในการแผ่รังสีเรืองแสงที่ปรับได้ ฯลฯ ) และการประยุกต์ใช้งานในด้านต่างๆเช่นเครื่องหมายเรืองแสงได้ดึงดูดความสนใจของนักวิชาการทั้งที่บ้านและ ในต่างประเทศคาดว่าจะกลายเป็นทางเลือกของการตรวจสอบระดับโมเลกุลของวัสดุเรืองแสง biomarkers ใหม่

3. วัสดุนาโนเซรามิกที่หายาก

ZrO2 กับแผ่นดินที่หายากเป็นวัสดุเซรามิคชนิดหนึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายโดยเพิ่ม Y2O3, CeO2 หรือ La2O3 และธาตุดินอื่น ๆ เพื่อป้องกันไม่ให้ ZrO2 มีการเปลี่ยนเฟสอุณหภูมิสูงและเปราะและผลิตวัสดุโครงสร้างเซรามิก ZrO2 ทดแทนระยะ วัสดุเซรามิคนาโนเมตร Y2O3-ZrO2 มีความแข็งแรงและความทนทานสูงซึ่งสามารถใช้เป็นเครื่องมือตัดและชิ้นส่วนที่ทนต่อการกัดกร่อนซึ่งสามารถทำเป็นชิ้นส่วนเครื่องยนต์เซรามิค ใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง

4. ธาตุดินที่หายากและสารประกอบของพวกมันถูกใช้ในการเร่งปฏิกิริยา

เนื่องจากอนุภาคนาโนมีขนาดใหญ่โดยเฉพาะพื้นผิวจะมีขนาดใหญ่และตำแหน่งที่ใช้งานจะเพิ่มขึ้นซึ่งไม่ต้องสงสัยเลยว่ามีผลกระทบต่อตัวเร่งปฏิกิริยามากขึ้น ดังนั้นการใช้วัสดุนาโนที่หายากเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาได้รับความสนใจมากขึ้น ในฐานะที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับการทำให้ไอเสียของรถยนต์บริสุทธิ์หมดลงแผ่นดินที่หายากมีบทบาทที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้และขณะนี้กำลังพัฒนาตัวเร่งปฏิกิริยาการทำให้บริสุทธิ์ด้วยไอเสียจากแผ่นดินทั้งหมดเพื่อลดต้นทุนและลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

5. ฟิล์มนาโนที่หายาก

ฟิล์มนาโนของสารประกอบของธาตุหายากสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่ ฟิล์มนาโนที่หาได้ยากและแผ่นฟิล์มนาโนที่หายาก คอมเพล็กซ์อินทรีย์ของโลกที่หายากมีคุณสมบัติส่องสว่างที่ดีเยี่ยม แต่เสถียรภาพทางความร้อนและเสถียรภาพของแสงที่ไม่ดี จำกัด การประยุกต์ใช้วิธีโซลเจลจะนำไปสู่ผังที่หายากของเครือข่ายการแทรกสอดอินทรีย์ - อนินทรีย์ไม่เพียง แต่สามารถแก้ปัญหาความมั่นคงและ การกระจายตัวของอนุภาคนาโนและทำให้การประมวลผลเป็นสิ่งที่ดีและมีลักษณะของฟิล์ม ได้มีการผลิตฟิล์มนาโนไฮบริโออินทรีย์และอนินทรีย์หลากหลายชนิดที่มีส่วนผสมของดินที่หายาก พวกเขาไม่เพียง แต่มีคุณสมบัติการเรืองแสงที่ดีเท่านั้น แต่ยังมีคุณสมบัติในการประมวลผลที่ดีและคาดว่าจะใช้ในฟิล์ม

6. วัสดุแม่เหล็กนาโนที่หายาก

แผ่นดินที่หายากนาโนเมตรวัสดุแม่เหล็กของทิศทางการวิจัยในปัจจุบันคือการหาแผ่นดินใหม่วัสดุแม่เหล็กถาวรหายากในอีกทางหนึ่งคือการพัฒนาวัสดุแม่เหล็กถาวรแผ่นดินหายากมักจะดึงดูดความอิ่มตัวของวัสดุแม่เหล็กอ่อนแรงกว่าวัสดุแม่เหล็กถาวร , แม่เหล็กถาวร magnetocrystalline anisotropy และสูงกว่าวัสดุแม่เหล็กอ่อนเช่นเฟสแม่เหล็กอ่อนจะดำเนินการภายในแม่เหล็กถาวร nanoscale ประกอบด้วยเป็นไปได้ที่จะได้รับข้อดีของแรงดึงดูดความอิ่มตัวสูงทั้งบังคับบีบบังคับสูงของ แผ่นดินใหม่หายากวัสดุแม่เหล็กถาวร ปัจจุบันได้มีการพัฒนาคอมโพสิตแม่เหล็กที่มีการผสมผสานระหว่างแม่เหล็กหนักและแม่เหล็กอ่อนและผลิตภัณฑ์พลังงานแม่เหล็กสูงสุดถึง 125 MGOe ซึ่งเป็นค่าเทียมประมาณสองเท่าของแม่เหล็ก NdFeB (64MGOe) แม่เหล็กคอมโพสิตมีความหนา 2.4 nm Sm2Fe17N3 (แม่เหล็กหนัก) ที่มีความหนา 9 nm Fe65Co35 (แม่เหล็กอ่อน) ปฏิสัมพันธ์ interphase ประกอบและฟิล์มหลายชั้นทำจากอัลลอยด์อัลตราไวโอเลตอัลลอยด์ที่ไม่เป็นรูปเป็นรูปเป็นร่างแล้วผ่านวิธีการให้ความร้อนในการตกตะกอนของ nanocrystals ได้จัดเตรียมแม่เหล็กพันธบัตรนาโนคอมโพสิต Fe3b-nd2fe14b

7. วัสดุนาโนออปติคที่หายาก

CeO2 มีดัชนีหักเหสูงและมีเสถียรภาพสูงฟิล์มบาง ๆ ของ CeO2 นาโนเมตรสามารถนำมาใช้ในการจัดทำแผ่นฟิล์มบางชนิดแบบออปติคอลเช่นแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้จากฟิล์มสะท้อนแสงและยังสามารถทำฟิล์มเคลือบฟิล์มป้องกันและเครื่องคานได้ทุกแบบ ความหนาเฉลี่ยของฟิล์มมีเพียง 30 ~ 60nm ซึ่งสามารถป้องกันไม่ให้หมอกเกิดขึ้นบนกระจกรถยนต์ได้

แสงที่ทำให้ผิวหนังเกิดความเสียหายกับดวงอาทิตย์คือ UVB (280 ~ 320nm) และ UVA (320 ~ 400nm) พวกเขาเพื่อความเสียหายผิวเป็นสะสมและกลับไม่ได้สามารถนำไปสู่โรคมะเร็งผิวหนังอนุภาคนาโน CeO2 ทั่วโลกในวงดูดซับกว้าง 300 ~ 450 นาโนเมตรและเป็นขนาดอนุภาคลดลงและการดูดซึมแถบ redshift เพื่อดูดซับแสงอัลตราไวโอเลตมีประสิทธิภาพดีสามารถ ใช้สำหรับเตรียมวัสดุดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต CeO2 ถูกใช้ในครีมกันแดดในต่างประเทศ Nano CeO2 เป็นตัวดูดซับ UV ที่ดีกว่าไททาเนียมที่ใช้กันทั่วไป

ข้อมูลสรุป: วัสดุนาโนของแผ่นดินหายากเป็นทิศทางการวิจัยหลักของวัสดุจากดินที่หายาก สถาบันวิจัยและสถานประกอบการทุ่มเททรัพยากรเพื่อการวิจัย ประเทศจีนเป็นแหล่งทรัพยากรดินที่หายากมากที่สุดในโลกและจะมีโอกาสในการประยุกต์ใช้ในวงกว้างในการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีนาโนเทคโนโลยีของแผ่นดินหายากและการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ