Actualmente, tanto la producción como la aplicación de nanomateriales han atraído la atención de diversos países. La nanotecnología china continúa avanzando, y se han llevado a cabo con éxito la producción industrial o la producción experimental de SiO₂, TiO₂, Al₂O₃, ZnO₂, Fe₂O₃ y otros materiales en polvo a escala nanométrica. Sin embargo, el proceso de producción actual y sus altos costos de producción son sus principales debilidades, lo que afectará la aplicación generalizada de los nanomateriales. Por lo tanto, es necesaria la mejora continua.
Debido a la especial estructura electrónica y al gran radio atómico de los elementos de tierras raras, sus propiedades químicas difieren considerablemente de las de otros elementos. Por lo tanto, el método de preparación y la tecnología de postratamiento de los nanoóxidos de tierras raras también difieren de los de otros elementos. Los principales métodos de investigación incluyen:
1. Método de precipitación: incluye precipitación con ácido oxálico, precipitación con carbonato, precipitación con hidróxido, precipitación homogénea, precipitación por formación de complejos, etc. La principal ventaja de este método es que la solución nuclea rápidamente, es fácil de controlar, el equipo es sencillo y permite producir productos de alta pureza. Sin embargo, es difícil de filtrar y fácil de agregar.
2. Método hidrotérmico: Acelera y refuerza la reacción de hidrólisis de iones en condiciones de alta temperatura y presión, formando núcleos nanocristalinos dispersos. Este método permite obtener polvos nanométricos con dispersión uniforme y una distribución estrecha del tamaño de partícula, pero requiere equipos de alta temperatura y alta presión, lo cual resulta costoso y peligroso.
3. Método de gelificación: Es un método importante para la preparación de materiales inorgánicos y desempeña un papel fundamental en la síntesis inorgánica. A baja temperatura, los compuestos organometálicos o los complejos orgánicos pueden formar sol mediante polimerización o hidrólisis, y gelificarse en ciertas condiciones. Un tratamiento térmico posterior permite producir fideos de arroz ultrafinos con mayor superficie específica y mejor dispersión. Este método puede llevarse a cabo en condiciones suaves, lo que resulta en un polvo con mayor área superficial y mejor dispersabilidad. Sin embargo, el tiempo de reacción es largo y tarda varios días, lo que dificulta su industrialización.
4. Método en fase sólida: La descomposición a alta temperatura se lleva a cabo mediante compuestos sólidos o reacciones intermedias en fase sólida. Por ejemplo, el nitrato de tierras raras y el ácido oxálico se mezclan mediante molienda de bolas en fase sólida para formar un intermedio de oxalato de tierras raras, que posteriormente se descompone a alta temperatura para obtener un polvo ultrafino. Este método ofrece una alta eficiencia de reacción, un equipo sencillo y una operación sencilla, pero el polvo resultante presenta una morfología irregular y poca uniformidad.
Estos métodos no son únicos y podrían no ser plenamente aplicables a la industrialización. Existen también numerosos métodos de preparación, como la microemulsión orgánica, la alcohólisis, etc.
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Hora de publicación: 06-abr-2023