Attualmente, sia la produzione che l'applicazione dei nanomateriali hanno attirato l'attenzione di diversi paesi. La nanotecnologia cinese continua a progredire e la produzione industriale o sperimentale è stata condotta con successo su scala nanometrica di SiO₂, TiO₂, Al₂O₂, ZnO₂, Fe₂O₂ e altri materiali in polvere. Tuttavia, l'attuale processo produttivo e gli elevati costi di produzione ne rappresentano la debolezza fatale, che ne comprometterà l'ampia diffusione. Pertanto, è necessario un miglioramento continuo.
A causa della particolare struttura elettronica e dell'ampio raggio atomico delle terre rare, le loro proprietà chimiche sono molto diverse da quelle di altri elementi. Pertanto, anche il metodo di preparazione e la tecnologia di post-trattamento dei nanoossidi di terre rare sono diversi da quelli di altri elementi. I principali metodi di ricerca includono:
1. Metodo di precipitazione: include la precipitazione con acido ossalico, la precipitazione con carbonato, la precipitazione con idrossido, la precipitazione omogenea, la precipitazione complessante, ecc. La caratteristica principale di questo metodo è che la soluzione si nuclea rapidamente, è facile da controllare, l'apparecchiatura è semplice e può produrre prodotti ad elevata purezza. Tuttavia, è difficile da filtrare e facile da aggregare.
2. Metodo idrotermale: accelera e rafforza la reazione di idrolisi degli ioni in condizioni di alta temperatura e pressione, formando nuclei nanocristallini dispersi. Questo metodo consente di ottenere polveri nanometriche con dispersione uniforme e distribuzione granulometrica ristretta, ma richiede apparecchiature ad alta temperatura e alta pressione, il cui funzionamento è costoso e non sicuro.
3. Metodo del gel: è un metodo importante per la preparazione di materiali inorganici e svolge un ruolo significativo nella sintesi inorganica. A bassa temperatura, composti organometallici o complessi organici possono formare sol tramite polimerizzazione o idrolisi e, in determinate condizioni, gel. Un ulteriore trattamento termico può produrre spaghetti di riso ultrafini con una maggiore superficie specifica e una migliore dispersione. Questo metodo può essere eseguito in condizioni blande, ottenendo una polvere con una maggiore area superficiale e una migliore disperdibilità. Tuttavia, il tempo di reazione è lungo e richiede diversi giorni, rendendo difficile soddisfare i requisiti dell'industrializzazione.
4. Metodo in fase solida: la decomposizione ad alta temperatura viene effettuata attraverso composti solidi o reazioni intermedie in fase solida. Ad esempio, il nitrato di terre rare e l'acido ossalico vengono miscelati mediante macinazione a sfere in fase solida per formare un intermedio di ossalato di terre rare, che viene poi decomposto ad alta temperatura per ottenere una polvere ultrafine. Questo metodo offre un'elevata efficienza di reazione, un'attrezzatura semplice e un funzionamento semplice, ma la polvere risultante presenta una morfologia irregolare e una scarsa uniformità.
Questi metodi non sono unici e potrebbero non essere pienamente applicabili all'industrializzazione. Esistono anche molti metodi di preparazione, come il metodo della microemulsione organica, l'alcolisi, ecc.
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Data di pubblicazione: 06-04-2023