Atualmente, tanto a produção quanto a aplicação de nanomateriais têm atraído a atenção de diversos países. A nanotecnologia chinesa continua a progredir, e a produção industrial ou experimental tem sido realizada com sucesso em nanoescala de SiO₂, TiO₂, Al₂O₂, ZnO₂, Fe₂O₂ e outros materiais em pó. No entanto, o processo de produção atual e os altos custos de produção são sua principal fraqueza, o que afetará a ampla aplicação de nanomateriais. Portanto, a melhoria contínua é necessária.
Devido à estrutura eletrônica especial e ao grande raio atômico dos elementos de terras raras, suas propriedades químicas são muito diferentes das de outros elementos. Portanto, o método de preparação e a tecnologia de pós-tratamento dos nanoóxidos de terras raras também são diferentes. Os principais métodos de pesquisa incluem:
1. Método de precipitação: inclui precipitação com ácido oxálico, precipitação com carbonato, precipitação com hidróxido, precipitação homogênea, precipitação por complexação, etc. A principal característica deste método é que a solução nuclea rapidamente, é fácil de controlar, o equipamento é simples e pode produzir produtos de alta pureza. No entanto, é difícil de filtrar e fácil de agregar.
2. Método hidrotérmico: Acelera e intensifica a reação de hidrólise de íons sob condições de alta temperatura e pressão, formando núcleos nanocristalinos dispersos. Este método permite obter pós nanométricos com dispersão uniforme e distribuição estreita do tamanho de partículas, mas requer equipamentos de alta temperatura e alta pressão, que são caros e inseguros de operar.
3. Método do gel: É um método importante para a preparação de materiais inorgânicos e desempenha um papel significativo na síntese inorgânica. Em baixas temperaturas, compostos organometálicos ou complexos orgânicos podem formar sol por polimerização ou hidrólise e, sob certas condições, formar gel. Tratamentos térmicos adicionais podem produzir macarrão de arroz ultrafino com maior superfície específica e melhor dispersão. Este método pode ser realizado em condições moderadas, resultando em um pó com maior área superficial e melhor dispersibilidade. No entanto, o tempo de reação é longo e leva vários dias para ser concluído, dificultando o atendimento aos requisitos de industrialização.
4. Método da fase sólida: a decomposição em alta temperatura é realizada por meio de compostos sólidos ou reações intermediárias em fase sólida. Por exemplo, nitrato de terras raras e ácido oxálico são misturados por moagem de bolas em fase sólida para formar um intermediário de oxalato de terras raras, que é então decomposto em alta temperatura para obter um pó ultrafino. Este método apresenta alta eficiência de reação, equipamento simples e fácil operação, mas o pó resultante apresenta morfologia irregular e baixa uniformidade.
Esses métodos não são exclusivos e podem não ser totalmente aplicáveis à industrialização. Existem também muitos métodos de preparação, como o método de microemulsão orgânica, alcoólise, etc.
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Horário da publicação: 06/04/2023