Tällä hetkellä sekä nanomateriaalien tuotanto että käyttö ovat herättäneet huomiota useissa maissa. Kiinan nanoteknologia kehittyy jatkuvasti, ja teollista tuotantoa tai koetuotantoa on suoritettu onnistuneesti nanomittakaavan SiO2:lla, TiO2:lla, Al2O3:lla, ZnO2:lla, Fe2O3:lla ja muilla jauhemateriaaleilla. Nykyinen tuotantoprosessi ja korkeat tuotantokustannukset ovat kuitenkin sen kohtalokkaat heikkoudet, jotka vaikuttavat nanomateriaalien laajaan käyttöön. Siksi jatkuva parantaminen on välttämätöntä.
Harvinaisten maametallien erityisen elektronirakenteen ja suuren atomisäteen vuoksi niiden kemialliset ominaisuudet poikkeavat hyvin paljon muista alkuaineista. Siksi myös harvinaisten maametallien nanooksidien valmistusmenetelmä ja jälkikäsittelytekniikka eroavat muista alkuaineista. Tärkeimpiä tutkimusmenetelmiä ovat:
1. Saostusmenetelmä: oksaalihapposaostus, karbonaattisaostus, hydroksidisaostus, homogeeninen saostus, kompleksisaostus jne. Tämän menetelmän suurin ominaisuus on, että liuos ydintyy nopeasti, sitä on helppo hallita, laitteisto on yksinkertainen ja sillä voidaan tuottaa erittäin puhtaita tuotteita. Mutta sitä on vaikea suodattaa ja helppo aggregoida.
2. Hydroterminen menetelmä: Nopeuta ja vahvista ionien hydrolyysireaktiota korkeissa lämpötiloissa ja paineolosuhteissa ja muodosta dispergoituneita nanokiteisiä ytimiä. Tällä menetelmällä voidaan saada nanometrijauheita, joilla on tasainen dispersio ja kapea hiukkaskokojakauma, mutta se vaatii korkean lämpötilan ja korkeapaineen laitteita, mikä on kallista ja turvatonta käyttää.
3. geelimenetelmä: Se on tärkeä menetelmä epäorgaanisten materiaalien valmistuksessa ja sillä on merkittävä rooli epäorgaanisessa synteesissä. Alhaisessa lämpötilassa organometalliset yhdisteet tai orgaaniset kompleksit voivat muodostaa soolia polymeroinnin tai hydrolyysin kautta ja tietyissä olosuhteissa geeliä. Lisälämpökäsittely voi tuottaa erittäin hienojakoisia riisinuudeleita, joilla on suurempi ominaispinta-ala ja parempi dispersio. Tämä menetelmä voidaan suorittaa miedoissa olosuhteissa, jolloin saadaan jauhe, jolla on suurempi pinta-ala ja parempi dispergoituvuus. Reaktioaika on kuitenkin pitkä ja kestää useita päiviä, mikä vaikeuttaa teollistumisen vaatimusten täyttämistä.
4. Kiinteän faasin menetelmä: korkean lämpötilan hajoaminen suoritetaan kiinteiden yhdisteiden tai kiinteän faasin välituotteiden reaktioiden kautta. Esimerkiksi harvinaisten maametallien nitraatti ja oksaalihappo sekoitetaan kiinteän faasin kuulamyllyjauhatuksella harvinaisten maametallien oksalaatin välituotteeksi, joka sitten hajotetaan korkeassa lämpötilassa erittäin hienoksi jauheeksi. Tällä menetelmällä on korkea reaktiotehokkuus, yksinkertaiset laitteet ja helppokäyttöisyys, mutta tuloksena olevalla jauheella on epäsäännöllinen morfologia ja huono tasaisuus.
Nämä menetelmät eivät ole ainutlaatuisia, eivätkä ne välttämättä ole täysin sovellettavissa teollisuuteen. On myös monia valmistusmenetelmiä, kuten orgaaninen mikroemulsiomenetelmä, alkoholyysi jne.
Lisätietoja saat ottamalla meihin yhteyttä
sales@epomaterial.com
Julkaisun aika: 06.04.2023