中空氧化锌微球的制备及应用研究进展

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ZnSnO3中空微球的表面改性及其气敏性能研究

ZnSnO3中空微球的表面改性及其气敏性能研究ZnSnO3中空微球的表面改性及其气敏性能研究一、引言气敏材料具有广泛的应用领域，如环境监测、工业控制和医疗诊断等。

其中，氧化物半导体材料由于其良好的气敏特性和可调控性而备受关注。

ZnSnO3是一种具有较高的带隙能隙和优异的气敏性能的金属氧化物。

近年来，ZnSnO3中空微球作为一种新型气敏材料，因其较大的比表面积和空心结构而受到了广泛的关注。

二、ZnSnO3中空微球的制备1. 模板法制备中空微球模板法制备中空微球是一种常见且简便的方法。

首先，选择一种合适的模板，例如聚苯乙烯微球，通过乳液共聚合或自组装的方法制备模板。

然后，将ZnSnO3前驱体溶液浸渍在模板表面，并通过热处理将前驱体转化为ZnSnO3。

最后，使用盐酸或超声波等方法将模板去除，得到ZnSnO3中空微球。

2. 水热法制备中空微球水热法是制备ZnSnO3中空微球的另一种常见方法。

首先，将适量的ZnCl2和SnCl4溶解在水溶液中，并加入一定量的模板。

随后，将混合溶液在高温高压的条件下进行水热反应。

最后，经过洗涤和干燥处理，得到ZnSnO3中空微球。

三、ZnSnO3中空微球的表面改性为了进一步改善ZnSnO3中空微球的气敏性能，可以通过表面改性的方法来引入其他元素或化合物。

常用的表面改性方法有沉积法、离子交换法和溶胶-凝胶法等。

1. 沉积法沉积法是将其他金属、氧化物或有机物等沉积在ZnSnO3中空微球表面以增加其气敏性能。

例如，可以通过浸渍方法将Pt、Au、Ag等催化剂沉积在中空微球表面，以增强其对某些气体的敏感性。

2. 离子交换法离子交换法是通过将具有所需性能的离子与ZnSnO3中空微球中的离子交换，从而改变其表面性质。

例如，可以将Sn4+离子与Cu2+离子进行交换，以增加中空微球的导电性和对某些气体的响应能力。

3. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的制备纳米氧化物的方法。

通过溶胶中的化学反应和凝胶的形成，可以将添加剂纳入ZnSnO3中空微球中，改变其晶体结构和表面化学性质。

SiO2、ZnO空心微球及SiO2Ag复合微球的制备与性能研究的开题报告

SiO2、ZnO空心微球及SiO2Ag复合微球的制备与
性能研究的开题报告
一、研究背景与意义
空心微球是一种应用广泛的新型材料，因其空心而具有轻质、大比
表面积、低热导率等特点，广泛应用于催化、吸附、药物载体等领域。

而SiO2Ag复合微球则在纳米催化、生物传感、光伏等领域有着非常重要的应用前景。

因此，制备空心微球及复合微球并研究其性能具有重要意
义和应用价值。

二、研究内容
本研究旨在制备SiO2、ZnO空心微球及SiO2Ag复合微球，并通过
扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等手段对其结构和性能进行表征。

同时，还将考察不同制备条件对空心微球制备过程和性能的影响，
如不同表面活性剂、反应温度、pH值等因素。

三、研究方法
制备SiO2、ZnO空心微球及SiO2Ag复合微球的主要方法是通过水
热法或溶胶-凝胶法进行制备。

其中，制备SiO2Ag复合微球需要在SiO2
微球表面修饰Ag纳米粒子。

通过对制备条件的控制和调整，可以探究不同因素对微球形貌、比表面积、结构以及物理化学性质的影响。

四、预期结果
本研究制备出SiO2、ZnO空心微球及SiO2Ag复合微球，并对其结
构和性能进行表征。

通过实验结果，预计能深入探究空心微球制备过程
中的物理化学机制，并研究其在催化、吸附等领域的应用。

同时，对于SiO2Ag复合微球的制备和性质研究，可以探索其在纳米催化、生物传感、光伏等领域的应用前景，为相应领域的研究提供一定参考和借鉴。

中空ZnO微球的制备及其光催化性能

中空ZnO微球的制备及其光催化性能于艳;曹宝月;任有良【摘要】ZnO hollow microspheres were successfully synthesized by template method which use the glucose and zinc acetate as raw materials.The samples were characterized and the effect offactors,including carbon microspheres/zinc acetate materialratio,calcination temperature and calcination time on the photocatalytic activity of catalyst were discussed.The results show that when the carbon microspheres prepared under the condition of carbon microspheres/zinc acetate material ratio of 1 ∶ 2,calcination temperature of 500℃,calcination time of 2h,the synthesized ZnO hollow microspheres with average diameter of 3～5μm,hexagonal structure shows good photocatalytic activity.%以葡萄糖和醋酸锌为原料,采用模板法制备中空ZnO微球.并对所制样品进行表征,讨论了碳微球与醋酸锌物料比、煅烧温度、煅烧时间对ZnO催化剂光催化活性的影响.结果表明:在碳微球与醋酸锌物料比为1∶2、煅烧温度500℃、煅烧时间2h条件下,所制备的中空ZnO微球直径约为3～5μm,六方晶系结构,具有较好的光催化活性.【期刊名称】《材料科学与工程学报》【年(卷),期】2018(036)001【总页数】5页(P95-98,150)【关键词】光催化;中空ZnO微球;模板法【作者】于艳;曹宝月;任有良【作者单位】陕西省尾矿资源综合利用重点实验室/商洛学院化学工程与现代材料学院,陕西商洛726000;陕西省尾矿资源综合利用重点实验室/商洛学院化学工程与现代材料学院,陕西商洛726000;陕西省尾矿资源综合利用重点实验室/商洛学院化学工程与现代材料学院,陕西商洛726000【正文语种】中文【中图分类】TQ032.41 前言采用光催化技术进行环境污染物转化、降解和矿化的研究受到人们广泛的关注[1-3]。

ZnO多壳层纳米空心微球的合成与气敏性质研究中期报告

ZnO多壳层纳米空心微球的合成与气敏性质研究中
期报告
介绍：
本文研究了一种新型的气敏材料——ZnO多壳层纳米空心微球，该
材料具有高灵敏度、高选择性和稳定性等特点。

本文通过水热法制备了ZnO多壳层纳米空心微球，并对其结构和形貌进行了表征。

同时，对
ZnO多壳层纳米空心微球的气敏性能进行了研究，结果表明该材料对于NO2气体的检测具有较高的灵敏度和选择性。

方法：
1.制备ZnO多壳层纳米空心微球：将Zn(CH3COO)2和NaOH溶液
混合，加入聚乙烯吡咯烷酮（PVP）并搅拌，然后进行水热反应，最后通过离心、洗涤和干燥获得ZnO多壳层纳米空心微球。

2.表征ZnO多壳层纳米空心微球的结构和形貌：使用扫描电子显微
镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）和比表面积分析仪等测试方法对材料的结构和形貌进行表征。

3.研究ZnO多壳层纳米空心微球的气敏性能：采用气体检测系统，
对ZnO多壳层纳米空心微球在不同温度和不同气体浓度下的气敏性能进
行测试。

结果：
通过SEM观察得到，制备的ZnO多壳层纳米空心微球表面平整，形貌规整；通过TEM观察到，该材料的壳层数量约为8层，壳层间隔为
15nm左右；通过XRD分析得到，制备的ZnO多壳层纳米空心微球为纯ZnO晶体结构，晶格参数与标准值吻合；通过气敏性能测试得到，该材
料对于NO2气体的检测灵敏度高达7.8，且具有较好的选择性和稳定性。

结论：
本实验通过水热法合成功能性多壳层纳米空心微球，并且对其进行了表征和气敏性能研究，结果表明该材料具有较好的气敏性能，可以应用于气体检测等领域。

软模板法制备ZnO 空心微球及其气敏性质研究

软模板法制备ZnO 空心微球及其气敏性质研究◎钟义涛聂爽祁晓静于天琦吴志强（作者单位：吉林建筑大学）一、引言ZnO 是新型II-VI 族金属氧化物,来源丰富、价格低廉,具有比II-V 族氮化物及II-VI 硒化物更优良的性能，具有很多潜在的优点，并且ZnO 是最早被发现的具有气敏特性的金属氧化物之一。

随着纳米技术的发展，研究出了各种形态的Zn0纳/微米结构，与普通ZnO 材料相比，纳米ZnO 材料显示出了更加优良的性能，可以用于检测挥发性有机物(VOCs)。

当前，基于氧化锌纳米材料所制备的气体传感器已经被用于有毒有害气体的检测和空气质量的监督，使得氧化锌气体传感器的探究成为纳米材料的研究热点。

二、实验本实验采用了水热法制备了氧化锌空心微球，首先将3mL 乙二醇EG 和40m 乙醇CH 3CH 2OH 混合，然后将0.35g 二水乙酸锌Zn （CH 3COO）2·2H 2O 加入上述混合物中并搅拌30分钟，之后将溶液转移到水热釜中分别加热至100℃，150℃和200℃，反应12小时，冷却至室温后进行离心洗涤，在80℃烘箱中烘干，之后在400℃下热退火1小时后获得所需样品。

将通过水热法制备的氧化锌中空微球粉末研磨成浆状，制备丙酮气体传感器。

三、结果与讨论图1显示了反应温度分别为100℃（a）、150℃（b）和200℃（c）反应时间为12小时制备的氧化锌样品SEM 图像。

从图中可以看出，在100℃条件下制备的ZnO 纳米粒子呈中空球形并由小ZnO 纳米晶组成，单分散性较好，尺寸分布均匀，平均粒径约为280nm，。

当反应温度增加至150℃（图1b），中空微球并未形成，而是由纳米颗粒组成的棒状结构，反应温度继续增加至200℃（图1c），样品是由微小的纳米颗粒组成，聚集比较严重。

图1反应温度分别为100℃、150℃和200℃反应时间为12小时制备的氧化锌样品SEM 图像利用上述条件下获得的样品，制备了ZnO 丙酮气体传感器，采用德国Agilent 公司所生产的精密电源双通道测量单元对气敏元件进行了气体传感性能测试，结果如图2所示。

ZnO中空微球的制备及其反应吸附脱硫性能

ZnO中空微球的制备及其反应吸附脱硫性能关纵驰;康蕾;王海彦;仲东魁【摘要】Zn(OH)2carbon composite microspheres were prepared by hydrothermal method using sucrose as template and then roasted to form the ZnO hollow microspheres .The effects of calcination rate on the morphology and pore structure of ZnO hollow microspheres were investigated .The structures of the hollow microspheres were characterized by XRD ,TG ,SEM and N2adsorption .Then ,the NiO/ZnO adsorbents with 5% Ni content were prepared by equal volume impregnation method .There sults show that when the calcination rate is 3 ℃ ／min ,the specific surface area and pore volume of hollow microspheres are as high as 37 .21 m2／g and 0 .483 cm3／g respectively ;when the adsorption temperatureis 350 ℃,the pressure is 1 .2 MPa ,the volume space velocity is 6 h－1and the volume ratio of hydrogen to the simulated oil is 60 , the desulfurization rate of the Ni／ZnO adsorbent can reach as high as 96%,which has potential value in application .%以蔗糖为模板剂,采用水热法制备了Zn(OH)2碳复合微球,焙烧后形成了ZnO中空微球.考察了焙烧速率对ZnO中空微球形貌和孔结构形成的影响.利用X-射线衍射(XRD)、热重(TG)、扫描电子显微镜(SEM)、N2吸附等表征手段对其结构进行分析.采用等体积浸渍法制备了Ni质量分数为5% 的NiO/ZnO吸附剂,并在固定床反应器中进行其反应吸附脱硫性能研究.结果表明,当焙烧速率为3 ℃ /min时,所制备的ZnO中空微球的比表面积和孔体积最大,分别为37 .21 m2/g和0 .483 cm3/g ;在吸附温度为350 ℃、压力为1 .2 M Pa 、进料液体积空速为6 h－1、氢气与模拟油体积比为60的条件下,Ni/ZnO吸附剂吸附脱硫率可达96%,拥有潜在的应用价值.【期刊名称】《辽宁石油化工大学学报》【年(卷),期】2018(038)004【总页数】4页(P36-39)【关键词】中空微球;氧化锌;吸附脱硫;介孔结构【作者】关纵驰;康蕾;王海彦;仲东魁【作者单位】辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001;辽河油田勘探局石油化工总厂,辽宁盘锦124022【正文语种】中文【中图分类】TQ624.431近年来，随着市场对石油需求量的不断增加，同时石油重质化和劣质化程度加剧，常规石油资源日益减少，所以对石油加工工艺的要求逐步提高，生产清洁化汽油逐渐受到各炼油企业的重视，尤其是低成本、低污染地脱除汽油中含硫化合物的研究受到广泛关注[1]。

蓝光发光性能优异的氧化锌空心微球的制备及表征

蓝光发光性能优异的氧化锌空心微球的制备及表征孙勇疆;王莉;蒋学会;陈克正【摘要】本工作采用低温溶剂水浴热法,以葡萄糖、柠檬酸盐为辅助剂,首先制备了柠檬酸锌空心微球,然后在空气气氛中500℃煅烧制得ZnO空心微球.应用XRD、TG-DSC、SEM、TEM、IR对产物的组成、结构以及形貌进行了研究,研究发现该方法制备的前驱体为直径约为2 μm,壁厚约为200 nm的空心微球.由前驱体煅烧后得到的ZnO空心微球由粒径为20～30 nm的纳米粒子组装成,平均直径约为1μm,壁厚约为100 nm.此外还采用光致发光光谱仪(PL)对产物的光学性能进行了研究,结果表明ZnO空心微球在激发波长为325 nm的条件下具有较好的蓝光发光性能,发光峰位于469 nm处.%With the assistance of glucose and citrate, hollow micro-spheres of zinc citrate were prepared through low-temperature hydrothermal route, and then hollow micro-spheres of ZnO were obtained by calcinating the precursor at 500°C in air. The composition, structures and morphologies of products were characterized by XRD, TG-DSC, SEM, TEM and IR. It was investigated that the precursor hollow micro-spheres with average diameter of 2 μm and thickness of 200 nm were prepared by the hydrothermal route. ZnO hollow micro-spheres prepared by calcinating the precursor with average diameter of 1μm and thickness of 100 nm were composed of nanoparticles with diameter of 20-30 nm. The room-temperature photoluminescence property of the sample was studied. Under excitation wavelength of 325 nm, the as-prepared ZnO hollow micro-spheres possess excellent properties of blue emission, locating at 469 nm.【期刊名称】《无机材料学报》【年(卷),期】2013(028)002【总页数】5页(P184-188)【关键词】氧化锌;空心微球;奥斯特瓦尔德熟化;蓝光【作者】孙勇疆;王莉;蒋学会;陈克正【作者单位】青岛科技大学材料科学与工程学院,青岛266042;青岛科技大学材料科学与工程学院,青岛266042;青岛科技大学材料科学与工程学院,青岛266042;青岛科技大学材料科学与工程学院,青岛266042【正文语种】中文【中图分类】TQ174材料的微观尺寸、形貌以及结构对其性能及实际应用有着重要的影响,如何设计和研制形貌可控、尺寸规则、结构稳定的纳米球和空心微球是材料研究领域的研究热点之一。

对真空条件下氧化锌制备锌的机理及冷凝的研究

对真空条件下氧化锌制备锌的机理及冷凝的研究引言：氧化锌是一种重要的功能材料，它具有多种性质，例如宽带隙，鲁棒的光、电和化学稳定性，优异的耐热和结晶特性等。

因此，氧化锌被广泛应用于光电器件、传感器、高温涂料等领域。

其中重要的制备方法之一是真空条件下氧化锌制备锌, 掌握氧化锌制备锌的机理及冷凝的研究有助于提高氧化锌制备的效率和品质。

主体：1.对真空条件下氧化锌制备锌的机理研究在真空条件下，当锌粉在石英坩埚中加热，锌先被氧化形成氧化锌。

氧化锌分解产生锌蒸汽，其表现为高温下氧化锌的反应式为Zn+1/2O2⇌ZnO (g)当氧化锌蒸汽通过真空管道进入高温沉积膜的区域时，其在沉积表面降温后发生冷凝反应，即氧化锌分解成锌和氧原子。

锌原子与沉积表面反应生成锌薄膜。

反应式如下：ZnO (g) → Zn (g) + 1/2O2 (g)Zn (g) + S (表面) → Zn (沉积)得到的锌膜的晶粒度小、结晶度高、取向好，表明在真空下制备制备的锌的晶粒表面自由能小。

2.对冷凝研究氧化锌在高温下形成蒸汽，通过真空管道进入高温沉积膜的区域。

但是在这个过程中，氧化锌蒸气必须先通过凝聚降温并与沉积表面反应，才能保证锌富集在表面固定。

因此，冷凝是制备锌膜的一个重要过程。

冷凝过程不仅关键在于冷凝降温速率，而且还非常依赖氧化锌膜的质量。

氧化锌膜在真空管道中的流速应该控制在一定的范围内，过高或过低都会影响锌薄膜的质量。

因此可以改变气流速度和压力来控制薄膜转移的厚度、质量和热学均匀性，从而达到最优效果。

结论：在真空条件下制备氧化锌制备锌的机理及氧化锌冷凝过程的研究，可以更好地理解制备过程中的化学反应，提高氧化锌制备效率和品质。

同时，这些研究还可以帮助人们更好地控制各个参数，以更好地生产厚度、结晶度和生长方向优良的氧化锌薄膜。

在未来，需要进一步深入研究制备机理和表征技术，以提高产能、节约能源和降低成本，并为其更广泛的应用场合打下坚实的基础。