טכנולוגיית הכנה של ננו חומרים נדירים של כדור הארץ

כיום, הן הייצור והן היישום של ננו-חומרים משכו תשומת לב ממדינות שונות. הננוטכנולוגיה של סין ממשיכה להתקדם, וייצור תעשייתי או ייצור ניסוי בוצע בהצלחה בקנה מידה ננומטרי של SiO2, TiO2, Al2O3, ZnO2, Fe2O3 וחומרי אבקה אחרים. עם זאת, תהליך הייצור הנוכחי ועלויות הייצור הגבוהות הם חולשתו הקטלנית, שתשפיע על היישום הנרחב של ננו-חומרים. לכן יש צורך בשיפור מתמיד.

בשל המבנה האלקטרוני המיוחד והרדיוס האטומי הגדול של יסודות אדמה נדירים, התכונות הכימיות שלהם שונות מאוד מיסודות אחרים. לכן, שיטת ההכנה והטכנולוגיה שלאחר הטיפול של ננו תחמוצות אדמה נדירות שונות גם מיסודות אחרים. שיטות המחקר העיקריות כוללות:

1. שיטת משקעים: כולל משקעים של חומצה אוקסלית, משקעים קרבונטים, משקעים הידרוקסידים, משקעים הומוגניים, משקעים מורכבים וכו'. המאפיין הגדול ביותר של שיטה זו הוא שהתמיסה מתגבשת במהירות, קלה לשליטה, הציוד פשוט ויכול לייצר מוצרים בעלי טוהר גבוה. אבל קשה לסנן וקל לצבור אותו.

2. שיטה הידרותרמית: האצת וחיזוק תגובת הידרוליזה של יונים בתנאי טמפרטורה ולחץ גבוהים, ויוצרים גרעינים ננו-גבישיים מפוזרים. בשיטה זו ניתן להשיג אבקות ננומטריות בעלות פיזור אחיד וחלוקת גודל חלקיקים צרה, אך היא דורשת ציוד בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה, דבר יקר ולא בטוח לתפעול.

3. שיטת ג'ל: זוהי שיטה חשובה להכנת חומרים אנאורגניים, ומשחקת תפקיד משמעותי בסינתזה אנאורגנית. בטמפרטורה נמוכה, תרכובות אורגנו-מתכתיות או קומפלקסים אורגניים יכולים ליצור סול באמצעות פילמור או הידרוליזה, וליצור ג'ל בתנאים מסוימים. טיפול חום נוסף יכול לייצר אטריות אורז עדינות במיוחד עם משטח ספציפי גדול יותר ופיזור טוב יותר. שיטה זו יכולה להתבצע בתנאים מתונים, וכתוצאה מכך אבקה בעלת שטח פנים גדול יותר ופיזור טוב יותר. עם זאת, זמן התגובה ארוך ולוקח מספר ימים להשלמתו, מה שמקשה לעמוד בדרישות התיעוש.

4. שיטת שלב מוצק: פירוק בטמפרטורה גבוהה מתבצע באמצעות תרכובות מוצקות או תגובות שלב מוצק ביניים. לדוגמה, חנקתי אדמה נדירה וחומצה אוקסלית מעורבבים בטחינת כדורים בשלב מוצק ליצירת תוצר ביניים של אוקסלט אדמה נדירה, אשר לאחר מכן מפורקת בטמפרטורה גבוהה לקבלת אבקה עדינה במיוחד. לשיטה זו יש יעילות תגובה גבוהה, ציוד פשוט ותפעול קל, אך לאבקה המתקבלת יש מורפולוגיה לא סדירה ואחידות ירודה.

שיטות אלו אינן ייחודיות וייתכן שאינן ישימות במלואן לתיעוש. ישנן גם שיטות הכנה רבות, כמו שיטת מיקרו אמולסיה אורגנית, אלכוהוליזיס וכו'.

למידע נוסף אנא אל תהסס לפנות אלינו

sales@epomaterial.com