Haruldastel muldmetallidel endil on rikas elektrooniline struktuur ning need omavad palju valguse, elektri ja magnetismi omadusi. Nanotehnoloogia abil haruldastel muldmetallidel on palju omadusi, nagu väiksusefekt, suur pinnaefekt, kvantefekt, tugev valgus, elektrilised ja magnetilised omadused, ülijuhtivus, Gao Huaxue aktiivsus jne, mis võivad oluliselt parandada materjali toimivust ja funktsiooni ning arendada palju uusi materjale. Optilistes materjalides mängivad olulist rolli luminestsentsmaterjalid, kristallmaterjalid, magnetilised materjalid, akumaterjalid, elektrooniline keraamika, insenerkeraamika, katalüsaatorid ja muud kõrgtehnoloogilised valdkonnad.
Praegused arendusuuringud ja rakendusvaldkonnad.
1. Haruldaste muldmetallide luminestsentsmaterjalid: haruldaste muldmetallide nano-fosforpulber (värvipulber, lambipulber), mille valgusviljakus paraneb ja haruldaste muldmetallide tarbimine väheneb oluliselt. Peamiselt kasutatakse Y₂O3, Eu₂O3, Tb₂O7, CeO2, Gd₂O3. Uued materjalid kõrglahutusega värvitelerite jaoks.
2. Nanoülijuhtivad materjalid: Y2O3 abil valmistatud YBCO ülijuhid, spetsiaalsed õhukese kile materjalid, stabiilne jõudlus, suur tugevus, lihtne töötlemine, peaaegu praktikas rakendatav, paljulubavad.
3. Haruldaste muldmetallide nanomagnetilised materjalid: kasutatakse magnetmälu, magnetvedeliku, hiiglasliku magnetotakistuse jms jaoks, mis parandab oluliselt jõudlust ja muudab seadmed suure jõudlusega miniaturiseerituks. Näiteks oksiidgigantne magnetotakistusmärklaud (REMnO3 jne).
4. Haruldaste muldmetallide kõrgjõudlusega keraamika: elektroonikakeraamika (elektroonilised andurid, PTC-materjalid, mikrolainematerjalid, kondensaatorid, termistorid jne) jaoks kasutatakse ülipeent või nanoskaalas Y2O3, La2O3, Nd2O3, Sm2O3 preparaate, millel on elektrilised ja termilised omadused ning stabiilsus, ning mis on paljudele parandatud, mis on elektroonikamaterjalide uuendamise oluline aspekt. Näiteks nanomeetrilised Y2O3 ja ZrO2 keraamikad on tugevad ja vastupidavad madalal temperatuuril paagutatavale keraamikale ning neid kasutatakse laagrite, lõikeriistade ja muude kulumiskindlate seadmete jaoks. Nanomeetrilised Nd2O3 ja Sm2O3 parandavad oluliselt mitmekihiliste kondensaatorite ja mikrolaineseadmete jõudlust.
5. Haruldaste muldmetallide nanokatalüsaator: paljudes keemilistes reaktsioonides võib haruldaste muldmetallide katalüsaatorite kasutamine oluliselt parandada katalüütilist aktiivsust ja katalüütilist efektiivsust. Olemasoleval CeO2 nanopulbril on eelised kõrge aktiivsus, madal hind ja pikk eluiga auto heitgaaside puhastusseadmes ning see asendab enamiku väärismetalle tuhandete tonnidega aastas.
6. Haruldaste muldmetallide ultraviolettkiirguse neeldaja: nanomeetri CeO2 pulber neelab ultraviolettkiiri tugevalt, seda kasutatakse päikesekaitsekosmeetikas, päikesekaitsekiudes, autoklaasides jne.
7. Haruldaste muldmetallide täppispoleerimine: CeO2-l on hea poleeriv toime klaasile jne. Nano-CeO2-l on kõrge poleerimistäpsus ja seda on kasutatud vedelkristallekraanides, ränikiibides, klaasi hoiustamiseks jne.
Lühidalt öeldes on haruldaste muldmetallide nanomaterjalide rakendamine alles alanud ning koondub kõrgtehnoloogiliste uute materjalide valdkonda, millel on suur lisandväärtus, lai rakendusala, tohutu potentsiaal ja paljulubavad ärilised väljavaated.
Postituse aeg: 04.07.2022