दुर्लभ पृथ्वी नैनोमटेरियल्स की तैयारी प्रौद्योगिकी

वर्तमान में, नैनोमटेरियल के उत्पादन और अनुप्रयोग दोनों ने विभिन्न देशों का ध्यान आकर्षित किया है।चीन की नैनोटेक्नोलॉजी लगातार प्रगति कर रही है, और नैनोस्केल SiO2, TiO2, Al2O3, ZnO2, Fe2O3 और अन्य पाउडर सामग्री में औद्योगिक उत्पादन या परीक्षण उत्पादन सफलतापूर्वक किया गया है।हालाँकि, वर्तमान उत्पादन प्रक्रिया और उच्च उत्पादन लागत इसकी घातक कमजोरी है, जो नैनोमटेरियल्स के व्यापक अनुप्रयोग को प्रभावित करेगी।इसलिए निरंतर सुधार आवश्यक है.

दुर्लभ पृथ्वी तत्वों की विशेष इलेक्ट्रॉनिक संरचना और बड़ी परमाणु त्रिज्या के कारण, उनके रासायनिक गुण अन्य तत्वों से बहुत भिन्न होते हैं।इसलिए, दुर्लभ पृथ्वी नैनो ऑक्साइड की तैयारी विधि और उपचार के बाद की तकनीक भी अन्य तत्वों से भिन्न है।मुख्य शोध विधियों में शामिल हैं:

1. वर्षा विधि: जिसमें ऑक्सालिक एसिड वर्षा, कार्बोनेट वर्षा, हाइड्रॉक्साइड वर्षा, सजातीय वर्षा, जटिल वर्षा आदि शामिल हैं। इस विधि की सबसे बड़ी विशेषता यह है कि समाधान जल्दी से न्यूक्लियेट होता है, नियंत्रित करना आसान है, उपकरण सरल है, और उत्पादन कर सकता है उच्च शुद्धता वाले उत्पाद।लेकिन इसे फ़िल्टर करना कठिन है और एकत्रित करना आसान है।

2. हाइड्रोथर्मल विधि: उच्च तापमान और दबाव की स्थिति के तहत आयनों की हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया को तेज और मजबूत करना, और बिखरे हुए नैनोक्रिस्टलाइन नाभिक का निर्माण करना।यह विधि समान फैलाव और संकीर्ण कण आकार वितरण के साथ नैनोमीटर पाउडर प्राप्त कर सकती है, लेकिन इसके लिए उच्च तापमान और उच्च दबाव वाले उपकरण की आवश्यकता होती है, जो महंगा और संचालित करने के लिए असुरक्षित है।

3. जेल विधि: यह अकार्बनिक सामग्री तैयार करने की एक महत्वपूर्ण विधि है, और अकार्बनिक संश्लेषण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।कम तापमान पर, ऑर्गेनोमेटैलिक यौगिक या कार्बनिक कॉम्प्लेक्स पोलीमराइजेशन या हाइड्रोलिसिस के माध्यम से सॉल बना सकते हैं, और कुछ शर्तों के तहत जेल बना सकते हैं।आगे के ताप उपचार से बड़ी विशिष्ट सतह और बेहतर फैलाव के साथ अल्ट्राफाइन चावल नूडल्स का उत्पादन किया जा सकता है।इस विधि को हल्की परिस्थितियों में किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप बड़े सतह क्षेत्र और बेहतर फैलाव वाला पाउडर प्राप्त होता है।हालाँकि, प्रतिक्रिया का समय लंबा है और इसे पूरा होने में कई दिन लगते हैं, जिससे औद्योगीकरण की आवश्यकताओं को पूरा करना मुश्किल हो जाता है।

4. ठोस चरण विधि: उच्च तापमान अपघटन ठोस यौगिकों या मध्यवर्ती ठोस चरण प्रतिक्रियाओं के माध्यम से किया जाता है।उदाहरण के लिए, दुर्लभ पृथ्वी नाइट्रेट और ऑक्सालिक एसिड को ठोस चरण बॉल मिलिंग द्वारा मिश्रित करके दुर्लभ पृथ्वी ऑक्सालेट का मध्यवर्ती बनाया जाता है, जिसे बाद में अल्ट्राफाइन पाउडर प्राप्त करने के लिए उच्च तापमान पर विघटित किया जाता है।इस विधि में उच्च प्रतिक्रिया दक्षता, सरल उपकरण और आसान संचालन है, लेकिन परिणामी पाउडर में अनियमित आकारिकी और खराब एकरूपता है।

ये विधियां अद्वितीय नहीं हैं और औद्योगीकरण पर पूरी तरह लागू नहीं हो सकती हैं।कई तैयारी विधियां भी हैं, जैसे कार्बनिक माइक्रोइमल्शन विधि, अल्कोहलिसिस इत्यादि।

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