“稀土新材料”重点专项2021年度项目申报指南（二）

“稀土新材料”重点专项2021年度项目申报指南，除了围绕稀土永磁材料强基及变革性技术方向启动项目外，还围绕新型高效稀土光功能材料及应用技术、高效低成本稀土催化材料及应用技术和稀土材料绿色智能制备和高纯化技术等方向启动项目。

1.新型高效稀土光功能材料及应用技术

1.1新型高效深红-近红外发光材料及应用技术（共性关键技术）

研究内容：面向安防监控、现代农业、食品安全和光伏等领域对荧光转换型深红—近红外发光材料的重大需求，采用第一性原理计算及高通量材料设计技术，筛选高效匹配的基质材料和发光中心，设计适合近紫外—蓝光激发的新型高效深红—近红外发光材料；研究其发射光谱定向调谐及发光效率增强技术，粒度、形貌等可调控的关键制备技术；研究其在热、湿、光辐照下的光色衰减机理，开发材料耐候性提升技术；开发基于深红—近红外发光材料的应用技术。

考核指标：研制出≥5种（发射峰值波长不同）近紫外—蓝光激发下峰值波长范围为700~1100nm的新型深红—近红外发光材料，其外量子效率≥35%、其中至少3种≥40%，热猝灭特性≥90%@100℃；形成≥3个应用场景。申请发明专利≥10项。

1.2超高能量分辨及多模探测用稀土卤化物闪烁晶体制备技术（共性关键技术）

研究内容：针对国土安全、深海深空探测领域对高性能闪烁材料的迫切需求，探索超高能量分辨、中子—伽马多模探测用稀土卤化物闪烁晶体成分/结构设计、性能调控核心规律；开发相关晶体高纯无水原料批量制备、单晶高效生长、晶体防潮加工及封装关键制备技术；开发基于高性能稀土卤化物闪烁晶体的新型先进辐射探测器件制备技术。

考核指标：开发出≥2种超高能量分辨（能量分辨率＜2.5%@662keV）和中子—伽马多模探测（中子—伽马甄别品质因子≥2.5）稀土卤化物闪烁晶体新材料，形成晶体高纯原料制备—单晶生长—加工封装全链条关键技术，晶体器件直径≥3 英寸；开发出≥2 种满足温度≥50℃、湿度≥80RH%环境使用的辐射探测器件。申请发明专利≥10 项。

1.3紫光激发新型高效稀土发光材料及应用基础（基础前沿技术）

研究内容：面向类太阳光LED 健康照明迫切需求，建立发光性能高通量计算设计的筛选因子集，研究发光材料基质的组分、结构、缺陷等因素与发光、热猝灭性能的构效关系，设计和开发适用于紫光（400~420nm）激发的新型高效稀土发光材料；研究晶体场对光谱调谐及发光效率增强的共性规律；研究温度、湿度等多场耦合条件下发光材料的失效基础理论及可靠性提升关键技术，探索其封装应用技术方案。

考核指标：完成≥104个样本的高通量计算筛选预测，研发出≥5 种适合紫光激发的新型多色稀土发光材料，蓝色、青色、绿色和长波红色发光材料的发射峰值波长分别位于450~480nm、485~500nm、510~540nm 和650~680nm，其中≥4 种外量子效率≥60%，热猝灭特性≥85%@120℃，LED 封装器件（0.5 W）的Ra≥95（Rg≥100 和Rf≈100）时光效≥120lm/W。申请发明专利≥10项。

2.高效低成本稀土催化材料及应用技术

2.1稀土分子筛催化新材料制备关键技术及应用（示范应用）

研究内容：针对催化裂化装置中催化材料高活性与低焦炭产率难以兼顾的难题，研发高性能超稳Y 分子筛催化材料，构建多级孔催化剂新体系；研究稀土分子筛催化材料抑焦机理；掌握稀土元素配分、定位分布与催化功能的构效关系；研制稀土高效负载新技术，开发稀土催化材料提升催化活性和选择性的新方法；建立基于外场强化手段的催化剂宏量制备新技术，在催化剂生产装置和催化裂化装置实现应用示范。

考核指标：开发≥3类典型稀土配分的催化剂；催化剂磨损指数＜2.5%，比表面≥260 m2/g，800℃、100%水蒸气老化17小时微反活性≥60%。新型催化剂在百万吨级催化裂化装置实现应用示范，较传统催化剂的活性提高≥10%、三烯产率提升≥2%、焦炭产率降幅≥15%。申请发明专利≥10项。

2.2复杂工况工业烟气深度净化稀土脱硝催化剂及应用（共性关键技术）

研究内容：针对非火电行业（钢铁、有色、化工及水泥等）高温高硫、低温高湿、高碱尘、高空速等复杂工况下的工业烟气脱硝应用需求，研究稀土基及稀土掺杂催化剂在低温反应性能提升、高温抗烧结及抗活性组分流失、耐碱尘/重金属中毒等方面的独特性能，考察烟气中典型组分SO2对催化剂性能的影响规律，幷探究其强化机制。开发非火电行业复杂烟气深度净化用无钒稀土基脱硝催化剂，实现共性关键技术的规模化应用。

考核指标：形成≥2种无钒稀土基脱硝催化剂；水汽含量（体积）≥15%条件下，脱硝工作温度<150℃；宽温脱硝工作温度150~350℃；在非火电行业实现≥2个领域的应用示范幷稳定运行≥1年，满足国家或地方行业最新排放标准。申请发明专利≥10项。

2.3多孔稀土催化与稀土-贵金属催化材料开发（基础前沿技术）

研究内容：针对传统催化剂开发成本高、周期长的问题，利用材料基因工程关键技术，结合高通量计算预测和实验筛选，开发出多孔稀土催化和稀土—贵金属催化新材料，构建包含电子态特征、合成策略与催化性能等参数的稀土催化材料数据库；开发高通量、高精度的稀土催化材料表征、评价技术；建立“预测—合成—评估—优化”的数字化研发技术，开发“低成本、短周期”的新型稀土催化材料。

考核指标：实现多孔稀土催化材料≥103量级的高效计算，构效模型R2≥0.8，构建≥105 条数据的专用数据库，多孔材料比表面积≥1200m2/g，应用于高品质航空燃油制备，反应温度＜100 ℃、底物转化率≥99%、产物选择性≥99%；研制出稀土—贵金属催化材料四通道催化活性评价装置、六通道快速老化装置各一套，精密度偏差＜5%，建立≥3 款车型/机型稀土—贵金属催化材料的仿真模型，完成系统仿真设计与匹配标定，瞬态测试循环实测结果误差＜10%。申请发明专利≥10项。

3.稀土材料绿色智能制备和高纯化技术

3.1可再生稀土功能材料二次利用技术（共性关键技术）

研究内容：针对我国可再生稀土功能材料现行回收技术能耗高、环境负担重、二次循环率低等问题，采用多级物理和化学工艺，开发基于稀土功能产品加工油泥和废旧产品的绿色高值化再生利用技术，包括高纯度稀土铁硼基超细粉和稀土化合物的制备；采用无压烧结、纳米颗粒改性、晶界扩散等工艺，研制高磁性能再生烧结稀土功能产品；开发可再生稀土功能材料的绿色高值化再生利用全套产业化技术与装备。

考核指标：获得从稀土功能产品加工油泥、废旧产品到再生稀土功能产品的短流程制备产业化新技术；稀土及其它有价元素综合回收率≥95%；再生稀土功能粉末的饱和磁化强度≥15.5kGs，粒度D50＜2μm。原产品与再生产品的主要性能指标的差值＜3%。制定国家标准≥1项。申请发明专利≥5项。

3.2超高纯稀土氧化物/氟化物制备基础（基础前沿技术）

研究内容：面向高功率激光光纤、激光晶体、光学镀膜等对超高纯稀土化合物的迫切需求，开展稀土氧化物/氟化物中杂质深度去除过程与机理研究；开发超高纯稀土氧化物的高效分离提纯及其高温稳定性稀土配合物制备新技术；开发超高纯稀土氟化物的制备及深度脱水除氧新方法；开发高纯稀土氧化物/氟化物的分析方法。

考核指标：探明主元稀土与稀土杂质、碱土/过渡族等非稀土杂质分离的基本规律，获得超高纯稀土氧化物/氟化物制备及分析新方法；获得≥5 种高于5N 纯度稀土氧化物，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；获得≥2 种6N 稀土有机配合物，200℃时分解率<5%；获得≥3 种4N 高纯稀土卤化物，总氧含量＜50ppm。申请发明专利≥5 项。

3.3 特种稀土功能合金及制备技术（共性关键技术）

研究内容：面向车辆轻量化、核安全屏蔽、高性能电机等领域的材料需要，开发新型特种稀土功能合金，研究稀土元素对合金氧化腐蚀性能、导电性能及电磁性等影响规律及机理；开发稀土合金均质铸造、变形加工及微观组织控制技术，研究其组织结构、体密度等对阻燃性、核屏蔽性、导电性及磁性等关键性能的影响；研制新型多元稀土合金；开展稀土合金关键制备技术及应用研究。

考核指标：获得稀土特种功能合金的成分—组织—特种性能等关键性能间的变化规律。稀土铜合金电导率≥50%IACS，电磁屏蔽性能≥90dB，抗拉强度≥800MPa；阻燃稀土镁合金的燃点≥900℃，中性盐雾寿命≥1000h，抗拉强度≥300MPa；核屏蔽镍基稀土合金（5mm厚板）的热中子衰减系数≥10-5以上，体密度8.0~11.0g/cm3，抗拉强度≥600MPa，断裂延伸率≥25%。多种富稀土含量合金纯度≥3N5。申请发明专利≥10项。

“稀土新材料”重点专项2021年度项目申报指南（一）：http://www.ctia.com.cn/news/74190.html

“稀土新材料”重点专项2021年度项目申报指南（三）：http://www.ctia.com.cn/news/74202.html

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