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不断创新稀土在纳米标准下“亮光”
来源:http://www.jssbdsb.com 责任编辑:亚美娱乐手机版 更新日期:2018-04-15 15:29

  不断创新稀土在纳米标准下“亮光” 我国虽是稀土大国,但使用基础研讨严峻滞后,工业味精只能像马铃薯白菜相同廉价。自1995年起,北京大学严纯华团队通过15年持续攻关,建立了可操控备稀土纳米功用资料的办法,为我国稀土资源的高效高值化使用拓荒了新途径;其研讨课题稀土纳米功用资料的可控组成拼装及构效研讨,荣获2011年度国家天然科学二等奖。
严纯华教授,长江学者特聘教授,中科院新科院士,北京大学稀土资料化学及使用国家重点试验室主任,多年来在稀土别离稀土功用资料使用等方面进行了系统而深化的立异性研讨,为我国稀土提取和别离技能跻身国际领先水平做出了突出贡献。

在北大化学系办公室,他用浅显的言语向记者进行科普:所谓纳米就是十亿分之一米,其长度相当于人类头发直径的八万分之一。当一种资料的标准变小,小到只要纳米长度的时分,它会出现出许多奇特的特征,这就是纳米科学的奇妙之处。

  

在纳米标准下,资料的性质遭到外表状况的影响非常大。他打了个比如:一块完好的砖头,它的性质与内部结构有关,而与外表关系不大;当把砖头研磨成十亿分之一米巨细的碎片,使外表的原子和内部原子数量可比时,这时外表的性质就活泼起来了。因而,在纳米标准下操控外表和描摹,往往能够带来性质上的巨大变化。

  

严纯华的稀土纳米功用资料研讨,正是根据这样的原理。从1995年开端,他带领的团队建立了一系列组成办法,能够可控地制备具有纳米结构的稀土资料,而且有用地操控它们的标准描摹和外表。咱们能够把稀土资料做成球体的立方体的三角片的,等等。

  

把纳米资料做小并不难,难的是做得小而均匀。严纯华等所发明的组成办法,其要害之处就在于把稀土化合物组成为具有特定描摹标准和结构的单涣散的纳米结构资料。所谓单涣散,就是均匀。化学界有一句口头禅:结构决议性质。在新的标准下,将稀土资料制成标准均一的资料,使曩昔不安稳的结构加以安稳,这样就能发生或发现新的性质。

  

试验发现,针对不同系统,不同的化合物总会出现出新性质,这就大大拓宽了稀土化合物的效果和使用范围。严纯华说,现在该项研讨现已能够使用到生物成像能量转化和环保等范畴。

  

水往低处流,能量的转化也遵从相同原理。能量总是从高向低运转,因而在稀土发光资猜中,一般都是吸收高能量的紫外线,宣布低能量的可见光。严纯华等充分使用稀土氟化物具有的优异上变换发光性质,可控地制备了单涣散纳米资料,然后有用地完成了让能量从低向高转化吸收两个或两个以上低能量的红外光子,高功率地宣布相对高能量的可见光。红外印象技能在生物监测中具有特别的优胜性,它对生物体的穿透力更强,更安全。上变换稀土纳米荧光资料,在近红外光激发下,可宣布蓝绿红光,可广泛使用于激光器材癌症确诊与医治等范畴。

  

在强化物质转化和环保方面,以纳米结构氧化铈为典型的稀土化合物具有较大的外表积,然后有用提高了催化功率。一起,这种资料还可制备出巨细均匀的孔道,有可能完成愈加优胜的选择性催化。严纯华团队制备的有序介孔铈基复合催化剂,能在较低温度完成有毒的一氧化碳气体向无毒的二氧化碳气体的彻底转化,因而有可能为完成汽车尾气的低成本洁净排放供给新型资料。

  

假如从1982年算起,严纯华已在稀土研讨范畴耕耘了30年。他说,基础研讨是奇特的,稀土宗族的17个元素,每个都具有天然赋予的共同性质;基础研讨也是艰苦的,必定要面对各式各样的困难。在稀土范畴,咱们了解了一些,但不了解的更多。严纯华说,只要坚持学习的心,才干持续往前走。

  

采访完毕,严纯华诚实地说:这个历时15年的研讨彻底是团体贡献的成果,团队中的每一位师生都付出了汗水。

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