“稀土新材料”重點專項2021年度項目申報指南（二）

“稀土新材料”重點專項2021年度項目申報指南，除了圍繞稀土永磁材料强基及變革性技術方向啓動項目外，還圍繞新型高效稀土光功能材料及應用技術、高效低成本稀土催化材料及應用技術和稀土材料綠色智能製備和高純化技術等方向啓動項目。

1.新型高效稀土光功能材料及應用技術

1.1新型高效深紅-近紅外發光材料及應用技術（共性關鍵技術）

研究內容：面向安防監控、現代農業、食品安全和光伏等領域對熒光轉換型深紅—近紅外發光材料的重大需求，采用第一性原理計算及高通量材料設計技術，篩選高效匹配的基質材料和發光中心，設計適合近紫外—藍光激發的新型高效深紅—近紅外發光材料；研究其發射光譜定向調諧及發光效率增强技術，粒度、形貌等可調控的關鍵製備技術；研究其在熱、濕、光輻照下的光色衰减機理，開發材料耐候性提升技術；開發基于深紅—近紅外發光材料的應用技術。

考核指標：研製出≥5種（發射峰值波長不同）近紫外—藍光激發下峰值波長範圍爲700~1100nm的新型深紅—近紅外發光材料，其外量子效率≥35%、其中至少3種≥40%，熱猝滅特性≥90%@100℃；形成≥3個應用場景。申請發明專利≥10項。

1.2超高能量分辨及多模探測用稀土鹵化物閃爍晶體製備技術（共性關鍵技術）

研究內容：針對國土安全、深海深空探測領域對高性能閃爍材料的迫切需求，探索超高能量分辨、中子—伽馬多模探測用稀土鹵化物閃爍晶體成分/結構設計、性能調控核心規律；開發相關晶體高純無水原料批量製備、單晶高效生長、晶體防潮加工及封裝關鍵製備技術；開發基于高性能稀土鹵化物閃爍晶體的新型先進輻射探測器件製備技術。

考核指標：開發出≥2種超高能量分辨（能量分辨率＜2.5%@662keV）和中子—伽馬多模探測（中子—伽馬甄別品質因子≥2.5）稀土鹵化物閃爍晶體新材料，形成晶體高純原料製備—單晶生長—加工封裝全鏈條關鍵技術，晶體器件直徑≥3 英寸；開發出≥2 種滿足溫度≥50℃、濕度≥80RH%環境使用的輻射探測器件。申請發明專利≥10 項。

1.3紫光激發新型高效稀土發光材料及應用基礎（基礎前沿技術）

研究內容：面向類太陽光LED 健康照明迫切需求，建立發光性能高通量計算設計的篩選因子集，研究發光材料基質的組分、結構、缺陷等因素與發光、熱猝滅性能的構效關係，設計和開發適用于紫光（400~420nm）激發的新型高效稀土發光材料；研究晶體場對光譜調諧及發光效率增强的共性規律；研究溫度、濕度等多場耦合條件下發光材料的失效基礎理論及可靠性提升關鍵技術，探索其封裝應用技術方案。

考核指標：完成≥104個樣本的高通量計算篩選預測，研發出≥5 種適合紫光激發的新型多色稀土發光材料，藍色、青色、綠色和長波紅色發光材料的發射峰值波長分別位于450~480nm、485~500nm、510~540nm 和650~680nm，其中≥4 種外量子效率≥60%，熱猝滅特性≥85%@120℃，LED 封裝器件（0.5 W）的Ra≥95（Rg≥100 和Rf≈100）時光效≥120lm/W。申請發明專利≥10項。

2.高效低成本稀土催化材料及應用技術

2.1稀土分子篩催化新材料製備關鍵技術及應用（示範應用）

研究內容：針對催化裂化裝置中催化材料高活性與低焦炭産率難以兼顧的難題，研發高性能超穩Y 分子篩催化材料，構建多級孔催化劑新體系；研究稀土分子篩催化材料抑焦機理；掌握稀土元素配分、定位分布與催化功能的構效關係；研製稀土高效負載新技術，開發稀土催化材料提升催化活性和選擇性的新方法；建立基于外場强化手段的催化劑宏量製備新技術，在催化劑生産裝置和催化裂化裝置實現應用示範。

考核指標：開發≥3類典型稀土配分的催化劑；催化劑磨損指數＜2.5%，比表面≥260 m2/g，800℃、100%水蒸氣老化17小時微反活性≥60%。新型催化劑在百萬噸級催化裂化裝置實現應用示範，較傳統催化劑的活性提高≥10%、三烯産率提升≥2%、焦炭産率降幅≥15%。申請發明專利≥10項。

2.2複雜工况工業烟氣深度淨化稀土脫硝催化劑及應用（共性關鍵技術）

研究內容：針對非火電行業（鋼鐵、有色、化工及水泥等）高溫高硫、低溫高濕、高碱塵、高空速等複雜工况下的工業烟氣脫硝應用需求，研究稀土基及稀土摻雜催化劑在低溫反應性能提升、高溫抗燒結及抗活性組分流失、耐鹼塵/重金屬中毒等方面的獨特性能，考察烟氣中典型組分SO2對催化劑性能的影響規律，幷探究其强化機制。開發非火電行業複雜烟氣深度淨化用無釩稀土基脫硝催化劑，實現共性關鍵技術的規模化應用。

考核指標：形成≥2種無釩稀土基脫硝催化劑；水汽含量（體積）≥15%條件下，脫硝工作溫度<150℃；寬溫脫硝工作溫度150~350℃；在非火電行業實現≥2個領域的應用示範幷穩定運行≥1年，滿足國家或地方行業最新排放標準。申請發明專利≥10項。

2.3多孔稀土催化與稀土-貴金屬催化材料開發（基礎前沿技術）

研究內容：針對傳統催化劑開發成本高、周期長的問題，利用材料基因工程關鍵技術，結合高通量計算預測和實驗篩選，開發出多孔稀土催化和稀土—貴金屬催化新材料，構建包含電子態特徵、合成策略與催化性能等參數的稀土催化材料數據庫；開發高通量、高精度的稀土催化材料表徵、評價技術；建立“預測—合成—評估—優化”的數字化研發技術，開發“低成本、短周期”的新型稀土催化材料。

考核指標：實現多孔稀土催化材料≥103量級的高效計算，構效模型R2≥0.8，構建≥105 條數據的專用數據庫，多孔材料比表面積≥1200m2/g，應用于高品質航空燃油製備，反應溫度＜100 ℃、底物轉化率≥99%、産物選擇性≥99%；研製出稀土—貴金屬催化材料四通道催化活性評價裝置、六通道快速老化裝置各一套，精密度偏差＜5%，建立≥3 款車型/機型稀土—貴金屬催化材料的仿真模型，完成系統仿真設計與匹配標定，瞬態測試循環實測結果誤差＜10%。申請發明專利≥10項。

3.稀土材料綠色智能製備和高純化技術

3.1可再生稀土功能材料二次利用技術（共性關鍵技術）

研究內容：針對我國可再生稀土功能材料現行回收技術能耗高、環境負擔重、二次循環率低等問題，采用多級物理和化學工藝，開發基于稀土功能産品加工油泥和廢舊産品的綠色高值化再生利用技術，包括高純度稀土鐵硼基超細粉和稀土化合物的製備；采用無壓燒結、納米顆粒改性、晶界擴散等工藝，研製高磁性能再生燒結稀土功能産品；開發可再生稀土功能材料的綠色高值化再生利用全套産業化技術與裝備。

考核指標：獲得從稀土功能産品加工油泥、廢舊産品到再生稀土功能産品的短流程製備産業化新技術；稀土及其它有價元素綜合回收率≥95%；再生稀土功能粉末的飽和磁化强度≥15.5kGs，粒度D50＜2μm。原産品與再生産品的主要性能指標的差值＜3%。制定國家標準≥1項。申請發明專利≥5項。

3.2超高純稀土氧化物/氟化物製備基礎（基礎前沿技術）

研究內容：面向高功率激光光纖、激光晶體、光學鍍膜等對超高純稀土化合物的迫切需求，開展稀土氧化物/氟化物中雜質深度去除過程與機理研究；開發超高純稀土氧化物的高效分離提純及其高溫穩定性稀土配合物製備新技術；開發超高純稀土氟化物的製備及深度脫水除氧新方法；開發高純稀土氧化物/氟化物的分析方法。

考核指標：探明主元稀土與稀土雜質、碱土/過渡族等非稀土雜質分離的基本規律，獲得超高純稀土氧化物/氟化物製備及分析新方法；獲得≥5 種高于5N 純度稀土氧化物，其中Ca、Si 含量均<1 ppm 及Fe、Co、Cr、V、Ni、Cu、Zn、Mn、Mg 含量均<5×10-2ppm；獲得≥2 種6N 稀土有機配合物，200℃時分解率<5%；獲得≥3 種4N 高純稀土鹵化物，總氧含量＜50ppm。申請發明專利≥5 項。

3.3 特種稀土功能合金及製備技術（共性關鍵技術）

研究內容：面向車輛輕量化、核安全屏蔽、高性能電機等領域的材料需要，開發新型特種稀土功能合金，研究稀土元素對合金氧化腐蝕性能、導電性能及電磁性等影響規律及機理；開發稀土合金均質鑄造、變形加工及微觀組織控制技術，研究其組織結構、體密度等對阻燃性、核屏蔽性、導電性及磁性等關鍵性能的影響；研製新型多元稀土合金；開展稀土合金關鍵製備技術及應用研究。

考核指標：獲得稀土特種功能合金的成分—組織—特種性能等關鍵性能間的變化規律。稀土銅合金電導率≥50%IACS，電磁屏蔽性能≥90dB，抗拉强度≥800MPa；阻燃稀土鎂合金的燃點≥900℃，中性鹽霧壽命≥1000h，抗拉强度≥300MPa；核屏蔽鎳基稀土合金（5mm厚板）的熱中子衰减係數≥10-5以上，體密度8.0~11.0g/cm3，抗拉强度≥600MPa，斷裂延伸率≥25%。多種富稀土含量合金純度≥3N5。申請發明專利≥10項。

“稀土新材料”重點專項2021年度項目申報指南（一）：http://www.ctia.com.cn/news/74190.html

“稀土新材料”重點專項2021年度項目申報指南（三）：http://www.ctia.com.cn/news/74202.html

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