绿色化学稀土材料的发展与未来

绿色化学稀土材料的发展与未来（精选2篇）

绿色化学稀土材料的发展与未来 篇1

绿色稀土发光材料的发展和应用

摘要：综述了我国稀土发光材料的发展历史，简略介绍了绿色稀土发光材料的一些应用。

关键词：稀土发光材料，绿色化学

稀土发光材料（Rare Earth Luminescent Materials）是一种新型的发光、转光材料，它具有对光吸收能力强、转换效率高的特点，比一般的发光材料优良。它广泛应用于物理、化学等领域。本文对它的发展情况和一些用途作了介绍。

稀土发光是由稀土4f电子在不同能级间跃出而产生的，因激发方式不同，发光可区分为光致发光、阴极射线发光、电致发光、放射性发光、X射线发光、摩擦发光、化学发光和生物发光等。稀土发光材料具有吸收能力强，转换效率高，可发射从紫外线到红外光的光谱，特别在可见光区有很强的发射能力等优点。稀土发光材料已广泛应用在化学、物理等各个方面。

我国稀土发光材料的发展史

稀土元素无论被用作发光（荧光）材料的基质成分，还是被用作激活剂，共激活剂，敏化剂或掺杂剂，所制成的发光材料，一般统称为稀土发光材料或稀土荧光材料。30多年来，我国稀土发光及材料科学技术的研发在各级领导和部门关心下从起步和跟踪走向自主发展；稀土荧光体（粉）生产从零开始，已形成一个新的产业。

20世纪60年代是稀土离子发光及其发光材料基础研究和应用发展的划时代和转折点。三价稀土离子发光的光学光谱学、晶体场理论等基础研究日益深入和完善。1964年，高效YVO4∶Eu和Y2O3∶Eu红色荧光粉和1968年Y2O2S∶Eu红色荧光粉的发明，并很快被应用于彩色电视显象管（CRT）中。步入70年代，无论是基础研究，还是新材料研制及其开发应用进入迅速发展时期。

在20世纪70年代以前，我国稀土发光及材料科学和技术并没有形成，仅中科院物理所对CaS和SrS体系中掺Eu、Sm、Ce离子的红外磷光体的光致发

光性能，以及在ZnS∶Cu或Mn的电致发光材料中某些稀土离子作为掺杂剂对性能影响进行少量的研究。所用稀土材料全部进口，价格比黄金还贵。

20世纪70年代中科院长春物理所抓住机遇，将这一时期国际上大量的新科研成果引入翻译出版向全国介绍，起“催化剂”作用；同时有一批从事稀土分离的化学科技工作者也纷纷转入从事稀土发光及材料科研和开发工作，加之彩电荧光粉会战，使这一新兴学科在我国正式起步并不断发展。

20世纪60和70年代国际稀土发光材料发展和我国稀土冶炼及分离工业崛起，许多单位跟踪国际上已有成效的工作，纷纷开展稀土离子发光性能研究，以及许多不同用途、不同体系的稀土发光功能材料的研发工作。

我国稀土发光及其材料科学技术和产业化经过 30 年的研发，尽管与发达国家相比还存在一定差距，但取得许多自主发展的科技成果，特别是从 1980 年改革开放以来，短短的 20 年来，取得了令人瞩目的成就。目前已在高等院校、中科院和产业部门形成水平较高的科研和工程技术队伍，科研和生产基地。在国际著名的杂志上发表许多高水平学术论文，申请一批发明专利，出版一些专著。取得的国家、省部级成果为国家建设和安全做出了一定贡献，并获得重大经济和社会效益。北方交通大学成立了光电技术研究所，专门从事发光和显示的研发工作，北京有色金属研究总院建设稀土材料国家工程研究中心；长春有中科院凝聚态物理开放实验室及稀土化学和物理开放实验室，还有北京大学等其他院校开放实验室，为稀土发光材料的基础研究提供先进实验条件；历年培养的一批批青年专业人材，已成为本领域的骨干和带头人；在咸阳、北京、上海、江浙和广东等地形成一批生产基地。总的来说，目前，我国稀土发光材料的研究处在自主发展与应用期。

绿色稀土发光材料的一些应用

稀土发光材料的其中一种应用是稀土夜光纤维。稀土夜光纤维是指利用稀土材料为发光体，经过特种纺丝工艺制成的具有夜间发光性能的纤维。该纤维只要吸收任何可见光10分钟，便能将光能蓄贮于纤维之中，在黑暗状态下持续发光10小时以上，且可无限次循环使用。在没有可见光的条件下，该纤维本身能发

出各种色彩的光，如红光、黄光、蓝光、绿光等。稀土夜光纤 维是我国具有自主知识产权的新型纤维，该纤维在受光照射时捕集激发态电子，在停止照射后进行持续发光跃迁。稀土夜光纤维不仅色光绚丽多彩，而且最终产品可 以无需染色，不仅避免了染料对纤维发光性能的影响，同时也避免了染整工序产生的废水对环境的污染。这种夜光纤维材料不仅可以用于纺织，而且还有很多其它的 用途，人们可以以它为载体，利用太阳光这个清洁、无公害、符合环保和可持续性发展的能源，所制得的产品广泛应用于纺织服装、航空航海、国防工业、建筑装璜、交通运输、夜间作业、日常生活及娱乐休闲等领域。

参考文献：

[ 1 ]刘行仁1稀土发光材料及其应用的世纪回顾与前蟾1稀土,2001 年1 月

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绿色化学稀土材料的发展与未来 篇2

1 绿色化学

1.1 绿色化学的内容

伴随着社会的不断发展, 绿色化学的概念才得以引进, 绿色化学要求在化学的反应中, 尽可能做到无毒无害, 不管是对于原料的应用, 还是催化剂的添加。绿色化学工艺的运用能够减少化工的有害物质排放, 降低对控制质量的污染, 减少对人们生活环境的伤害, 在化学工艺的经济方面以及技术层面加以绿色化学的应用。

关于绿色化学的内容, 基本上可以概括如下:

首先必须要使用绿色的可以再生的资源, 原料要做到无毒无害。其次必须要进行绿色的化学反应。使用的产品必须是排放较低或者容易降解的。另外, 在催化剂的选择上也必须慎重, 要选择没有危害的, 尽可能减少给环境带来的伤害。还有要加以新合成技术的运用。最后, 在添加溶剂时要对溶剂进行选择, 观察其是否具有副作用, 如果有, 则不能够使用。

结合上述内容, 我们要对绿色化学加强新能源以及技术的开发, 尽可能运用可以再生的绿色资源, 对于一些不可降解的塑料产品要将其重复利用。了解绿色化学的内容, 把握其具体的研究方向, 有利于我们对相关资源的开发以及研究技术的提高, 促进绿色化学的未来进一步发展, 扩大其社会影响力。

1.2 绿色化学的重要性

最近几年里, 伴随着经济的发展大量工厂投入到生产中, 而传统化学工业的运用造成废弃物没有经过相应的处理就向外排放, 对环境造成了严重的破坏, 使得人们的生活质量不断下降。绿色化学可以合理应用一些废弃物, 发挥废弃物的价值, 提高经济效益, 减少废物排放, 坚持对环境友好, 对人们生活以及环境保护有着重要作用。

2 绿色化学工艺的研发现状

当前, 我国对于绿色化学工艺已经有了一定的研究, 而研究的主要内容包括以下几个方面:第一, 必须要清除“原子化学经济”的具体含义, 自上世纪的九十年代起, 所谓化学反应, 就必须完全实现参与原子的反应, 只有充分利用了这些物质, 才能够真正构成绿色化学工艺的原子反应经济;第二, 在化学反应中使用的催化剂必须加以改善, 这样才能够保证化学反应能够更加高效的完成。并且化学反应也要做一定选择, 有些反应属于氧化还原反应, 此时就会生成一些中间物质, 这些物质极易受到氧化, 所以在对催化剂的选择上一定要加以注意, 尽量选择一些不易氧化的物质, 同时在运用新型催化剂的同时, 需要根据其类型找出其具体的反应需要工艺。第三, 对参与反应的原材料进行选择也是一个很重要的部分, 一定程度上看, 参与到反应中的原材料的物质性质以及化学性质, 会直接影响到后期化学工艺的具体过程。

3 绿色化学中催化剂的未来发展

绿色化学中催化剂应用的研究也是绿色化学工艺研究中的一个重要内容, 而对催化剂的研究具体表现为:首先是仿酶催化。酶催化的过程较为专一, 并且效率较高。就现在的生物化学反应过程来看, 运用到的酶都是天然酶, 天然酶毕竟是有一定限度的, 所以我们可以不断加以开发, 找出人工酶, 从而一定量取代天然酶的运用。其次, 要对纳米催化剂进行发展, 这种催化剂可以对环境起到治理的作用, 就纳米金属催化剂中主要包含的都是成本较高的一些金属的氧化物, 纳米催化剂的运用能够提高整体的反应速度和效率。

4 绿色化学工艺控制的未来发展及应用

绿色化学可以说发展前景广阔, 目前还难以针对其未来发展预测出一个全面详细的指标。当前, 世界对绿色化学这块已经加强了重视, 只有做好了绿色化学, 才能够解决资源紧缺的问题, 才能够保护好环境。在未来的发展中, 绿色化学将找到更多无毒无害并具有高效率的催化剂, 在自身发展的同时坚持对环境友好。

发展绿色化学工艺模式, 广泛应用各种职能材料, 这些都有利于绿色化学工艺的实施以及相关体系的进一步优化。在将化学工艺进行绿色化的处理过程中, 运用的比较创新的一个方法就是对化学生产进行在线控制与检测, 对生产的每一个具体的工艺和过程加以把控, 以此做到协调, 这样才可以保证参与到化学反应中的物质都是安全的, 不含有危害的, 并且要设立相关机制以处理化学反应会出现的一些意外情况, 对于社会公众, 必须加强环境保护的宣导, 在降低工业污染的同时也要做到减少生活垃圾排放。

对于绿色化学工艺技术的具体应用, 主要可以表现为下述两个方面的内容:一个就是化学清洁技术方面的发展和应用, 主要有清洁煤、风能以及太阳能的应用, 这些都属于清洁能源。还有一个就是在农业生产方面的技术应用。农作物在生长时需要氮元素, 此时可以通过生物固氮的方法来使得氮元素得以增加。氮元素在外在环境里的存在形式是氮气, 并不能够直接被吸收。传统对氮元素进行固定的方法就是通过NH3的生产, 是通过化学反应生成, 在反应中, 必须运用催化剂, 同时反应还会生成不少杂质, 这些都会直接影响到环境的质量, 造成污染。而利用生物固定氮的方法则可以有效避免环境的污染, 保护空气质量。

5 结语

伴随着社会科技的不断发展, 绿色化学工艺也随之得到了较好发展, 能够在一定程度上减少对周边环境的污染。要实现绿色生产, 就必须要进行化学工艺的具体控制, 不仅仅在生产的过程中要选择无毒无害的生产原料, 同时添加的催化剂也必须加以重视, 加强选择, 这样才能够使得绿色化学工艺在未来发展的越来越好。

摘要：在对当前环境污染问题的处理上, 绿色化学工艺的应用与发展发挥着重要作用。本文在分析了大量资料后对绿色化学工艺当前的发展状况进行了探讨, 同时给出了未来可能的发展趋势。本文主要就针对绿色化学工艺进行了具体的探索, 首先对其发展现状进行了描述, 而后从反应催化剂以及工艺控制两个具体的角度加以分析, 探讨绿色化学工艺未来会呈现的发展趋势。

关键词：绿色化学工艺,催化剂,工艺控制,发展

参考文献

[1]高万夫.浅谈化学工艺及其设备安全性[J].化工管理.2015 (30) .

[2]傅健.化学工艺专业课程体系改革初探[J].广西教育.2015 (18) .