في الوقت الحاضر، يجذب إنتاج وتطبيق المواد النانوية اهتمامًا متزايدًا من مختلف الدول. وتشهد تكنولوجيا النانو في الصين تطورًا مستمرًا، حيث تم بنجاح إنتاجها صناعيًا أو تجريبيًا باستخدام مواد نانوية مثل SiO2 وTiO2 وAl2O3 وZnO2 وFe2O3. إلا أن عملية الإنتاج الحالية وارتفاع تكاليفها تُمثلان نقطة ضعف رئيسية، مما سيؤثر على انتشار استخدام المواد النانوية. لذا، لا بد من مواصلة التطوير.
نظراً للتركيب الإلكتروني الخاص ونصف القطر الذري الكبير للعناصر الأرضية النادرة، تختلف خصائصها الكيميائية اختلافاً كبيراً عن العناصر الأخرى. لذلك، تختلف طريقة تحضير وتقنية المعالجة اللاحقة لأكاسيد النانو للعناصر الأرضية النادرة أيضاً عن العناصر الأخرى. تشمل مناهج البحث الرئيسية ما يلي:
١. طريقة الترسيب: تشمل ترسيب حمض الأكساليك، وترسيب الكربونات، وترسيب الهيدروكسيد، وترسيب المتجانس، وترسيب المُركّبات، وغيرها. ومن أهم مميزات هذه الطريقة سرعة تكوين المحلول، وسهولة التحكم فيه، وبساطة معداته، وإنتاج منتجات عالية النقاء. إلا أن ترشيحه وتجميعه سهل.
٢. الطريقة الحرارية المائية: تُسرّع وتُعزز تفاعل التحلل المائي للأيونات تحت ظروف درجات حرارة وضغط مرتفعين، وتُشكّل نوى نانوية بلورية مُشتتة. تُتيح هذه الطريقة الحصول على مساحيق نانومترية ذات تشتت مُنتظم وتوزيع جسيمات ضيق، ولكنها تتطلب معدات عالية الحرارة والضغط، وهي مكلفة وغير آمنة للاستخدام.
٣. طريقة الهلام: تُعد هذه الطريقة مهمة لتحضير المواد غير العضوية، ولها دورٌ هام في التخليق غير العضوي. عند درجات حرارة منخفضة، يُمكن للمركبات العضوية المعدنية أو المُركّبات العضوية أن تُشكّل محلولًا سائلًا من خلال البلمرة أو التحلل المائي، وتُشكّل هلامًا في ظل ظروف مُحددة. يُمكن للمعالجة الحرارية الإضافية أن تُنتج شعيرية أرز فائقة النعومة ذات سطح نوعي أكبر وتشتت أفضل. يُمكن تنفيذ هذه الطريقة في ظروف معتدلة، مما يُنتج مسحوقًا بمساحة سطح أكبر وقابلية تشتت أفضل. مع ذلك، فإن زمن التفاعل طويل ويستغرق عدة أيام لإتمامه، مما يُصعّب تلبية متطلبات التصنيع.
٤. طريقة الطور الصلب: يتم التحلل بدرجة حرارة عالية من خلال مركبات صلبة أو تفاعلات طور صلب وسيطة. على سبيل المثال، تُخلط نترات الأتربة النادرة وحمض الأكساليك بواسطة طحن كرات الطور الصلب لتكوين مادة وسيطة من أكسالات الأتربة النادرة، والتي تُحلل بعد ذلك بدرجة حرارة عالية للحصول على مسحوق فائق النعومة. تتميز هذه الطريقة بكفاءة تفاعل عالية، وبساطة معداتها، وسهولة تشغيلها، إلا أن المسحوق الناتج يتميز بتشوهات في الشكل وضعف في التجانس.
هذه الطرق ليست فريدة، وقد لا تكون قابلة للتطبيق الكامل في التصنيع. هناك أيضًا العديد من طرق التحضير، مثل طريقة المستحلب العضوي الدقيق، والتحليل الكحولي، وغيرها.
لمزيد من المعلومات لا تتردد في الاتصال بنا
sales@epomaterial.com
وقت النشر: 6 أبريل 2023