氧化锌的研究
氧化锌与硬脂酸的应用研究
• 直接法 • 直接法以各種含鋅礦物或雜物爲原料。 氧化鋅在與焦炭加熱反應時,被還原成金 屬鋅被蒸汽,同時再被空氣中的氧氣氧化 爲氧化鋅,以除去大部分雜質。直接法獲 得的氧化鋅顆粒粗,産品純度在75%-95%之 間,一般用于要求較低的橡膠、陶瓷行業。
• 濕化學法 • 濕化學法大體可分爲兩類:酸法與氨法。二者分 別使用酸或碱與原料反應,而後製備碳酸鋅或氫氧化 鋅沉澱。經過過濾、洗滌、烘乾和800° C的煆燒後, 最終得到粒徑在1~100納米的高純度輕質氧化鋅。 酸法通常是將含鋅原料與硫酸反應,得到含有重金屬 離子的非純淨的硫酸鋅溶液。然後經過氧化除雜、還 原除雜,以及多次沉澱,除去大量的鐵、錳、銅、鉛、 鎘、砷等離子,得到純淨的硫酸鋅溶液。將此溶液與 純鹼中和,得到固體的碱式碳酸鋅。碱式碳酸鋅經洗 滌、烘乾及煆燒,得到輕質氧化鋅。酸法生産的産品 質量較高。 氨法通常是用氨水及碳銨與含鋅原料 反應,得到鋅氨絡合物,然後除雜,得到合格的鋅氨 絡合溶液,然後經過蒸氨,使鋅氨絡合物轉換爲碱式 碳酸鋅。最後經烘乾、煆燒而得到輕質氧化鋅。氨法 的成本相對較低。
氧
化
鋅
氧化鋅(ZnO),俗稱鋅 白,是鋅的一種氧化物。 難溶于水,可溶于酸和强 鹼。 CAS编号:1314-13-2 分子量:81.37 相对密度:5.606 熔点:1975 °C(分解) 沸点:2360 °C 在水中溶解度:0.16 mg / 100 mL(30 °C)
壓 電 效 應
不存在對稱中心的异 極晶體,受外力作用 發生機械應變時在晶 體中誘發出介電極化 或電場的現象(稱爲正 壓電效應),或者在這 種晶體加上電場使晶 體極化,而同時出現 應變或應力的現象(稱 爲逆壓電效應)。氧化 鋅結構
主要功用
主要起到起到促進促進劑反應的作用,活化促進進的性能, 提高硫化效率
氧化锌拉曼光谱
氧化锌拉曼光谱氧化锌是一种常见的无机化合物,具有广泛的应用领域,如光电子器件、光催化、生物医学等。
了解其结构和性质对于开发其应用具有重要意义。
其中,拉曼光谱是一种无损、非接触的测试手段,通过测量分子和材料散射激光的能量变化,可以获得关于分子及其结构、晶格振动特性的信息。
因此,研究氧化锌的拉曼光谱可以更加深入地了解其结构和性质。
首先,我们来了解一下氧化锌的基本结构。
氧化锌的结构主要由锌离子(Zn2+)和氧化物离子(O2-)组成。
在晶体中,氧化锌由六方最紧密排列的结构单元组成,每个氧化锌单元中含有4个氧原子与2个锌原子配位。
这种结构使得氧化锌具有良好的光学、电学和磁学性质。
接下来,我们来看看氧化锌的拉曼光谱特征。
根据氧化锌的晶体结构,拉曼光谱主要反映了其分子和晶格振动的信息。
在氧化锌的拉曼光谱中,主要包含了一些特征峰,如伸缩振动和弯曲振动等。
这些峰位对应的振动模式可以提供关于氧化锌的结构和组成的信息。
氧化锌的拉曼光谱中最强的峰位在约437 cm-1处,被称为E2(high)峰。
该峰位是由于锌原子在晶体中的振动引起的,反映了晶体的光学性质。
此外,拉曼光谱中还可观察到一些其他峰位,如E2(low)峰、A1(TO)峰、和2E1(LO)峰等。
这些峰位对应了氧化锌晶格的振动模式,可以提供关于晶体结构和相变的信息。
除了晶体振动之外,氧化锌的拉曼光谱中还可观察到一些分子振动峰位。
例如,氧化锌中的氧原子和锌离子之间的伸缩振动可在300-600 cm-1范围内观察到。
同时,氧化锌的拉曼光谱中还可观察到一些关于晶格和声子的其他峰位,如TO和LO模式的峰位。
这些峰位的强度和位置可以提供关于晶格振动以及晶体中声子的特性信息。
拉曼光谱还可以用来研究氧化锌的表面性质。
由于氧化锌的表面具有特殊的电子结构和活性位点,其表面结构和化学性质往往与晶体结构有所不同。
通过拉曼光谱可以研究氧化锌的表面结构、离子迁移和电子状态等。
例如,很多研究者通过拉曼光谱观察到了氧化锌表面的局域振动模式,这些模式与表面上存在的缺陷和氧化锌表面结构的相关信息。
锌粉中氧化锌的测定
锌粉中氧化锌的测定
氧化锌是一种常见的无机化合物,它在锌粉中含量很高。
在工业生产和科学研究中,测定氧化锌在锌粉中的含量是很重要的。
本文将介绍几种常用的方法来测定锌粉中氧化锌的含量。
1.可乐氧化法
可乐氧化法是一种常用的测定锌粉中氧化锌含量的方法。
在可乐氧化法中,首先将锌粉加入稀硫酸中,然后加入少量硫酸钠和过氧化氢,使氧化锌发生可乐氧化反应,产生二氧化碳和水。
然后将二氧化碳浓度测定出来,就可以计算出锌粉中氧化锌的含量。
2.氧化还原电位法
氧化还原电位法是一种用电位差来测定锌粉中氧化锌含量的方法。
在氧化还原电位法中,首先将锌粉加入硫酸中,然后加入氧化剂和还原剂,使氧化锌发生氧化还原反应,产生氧化还原电位差。
然后将氧化还原电位差测定出来,就可以计算出锌粉中氧化锌的含量。
3.红外光谱法
红外光谱法是一种用红外光谱分析仪测定锌粉中氧化锌含量的方法。
化学之光氧化锌的光催化性质
化学之光氧化锌的光催化性质化学之光:氧化锌的光催化性质引言光催化是一种重要的催化过程,在化学、环境和能源领域都具有广泛的应用前景。
氧化锌是一种常见的光催化材料,具有独特的光催化性质,被广泛研究和应用。
本文将就氧化锌的光催化性质进行探讨,旨在深入了解其在环境净化、光电器件和能源转化等方面的潜在应用。
一、氧化锌的基本性质和结构氧化锌(ZnO)是一种具有广泛用途的化合物,它是一种白色固体,具有光电、磁电和压电性质。
ZnO晶体结构为六方紧密堆积,晶格常数较小,催化活性高。
此外,氧化锌可通过不同的合成方法制备出不同形貌的纳米结构,如纳米线、纳米颗粒和纳米片等。
二、氧化锌的光催化机制氧化锌作为一种光催化剂,其光催化机制主要涉及以下几个方面:1. 光生载流子的产生当氧化锌吸收光能时,电子从价带跃迁到导带,形成光生载流子。
光生载流子在氧化锌表面活化了催化反应,是光催化反应的关键步骤。
2. 氧化锌的带隙结构氧化锌的带隙宽度约为3.37 eV,属于宽带隙半导体材料。
带隙宽度决定了其能够吸收的光谱范围,从紫外到可见光,在光催化反应过程中能够有效利用太阳光能。
3. 氧化锌表面的活性位点氧化锌表面具有丰富的活性位点,如氧空位、锌空位和亚表面氧等。
这些活性位点吸附和激活反应物,提高了光催化反应的速率和效率。
三、氧化锌的光催化应用1. 环境净化氧化锌的光催化性质可以被用于空气和水的净化。
以空气净化为例,氧化锌可以将有害气体如一氧化氮、二氧化硫等转化为无害物质。
通过调节氧化锌的形貌和控制光照条件,可以提高空气净化的效果。
2. 光电器件氧化锌的光催化性质使其成为制备光电器件的理想材料。
例如,氧化锌纳米线可以用于制备染料敏化太阳能电池,其高光催化活性和导电性能使得光电转化效率显著提高。
3. 能源转化氧化锌的光催化特性可应用于能源转化领域,例如水分解制氢和二氧化碳还原制备可燃气体等。
这种基于氧化锌的光催化方法为可持续能源发展提供了新途径。
edta滴定氧化锌原理
edta滴定氧化锌原理
氧化锌是一种广泛应用于工业和科学研究中的化合物。
它具有许多优良的物化
性质,如高熔点、良好的导电性和光学特性。
然而,为了确保其质量和纯度,常需要对氧化锌进行定量分析。
而一种常用的定量分析方法就是使用EDTA滴定法。
EDTA(乙二胺四乙酸)是一种具有强螯合能力的络合剂。
在EDTA滴定法中,EDTA溶液会与待分析样品中的金属离子发生络合反应。
由于EDTA与金属离子的络合反应具有较高的稳定度,这使得滴定过程更加准确。
在edta滴定氧化锌原理中,首先需要将待分析的氧化锌样品溶解于酸性溶液中。
然后,将溶液转移至滴定瓶中,并加入指示剂。
指示剂通常使用埃琳达棕(Eriochrom Black T),可以通过改变颜色来指示滴定过程的结束点。
接下来,滴定剂中的EDTA溶液会慢慢地滴加到氧化锌溶液中。
EDTA与氧化
锌中的金属离子会发生络合反应,形成络合物。
当金属离子全部络合完毕时,继续滴定EDTA溶液将不再引起颜色变化,此时称为滴定终点。
通过在滴定过程中记录滴定终点前后EDTA溶液的用量,可以计算出待分析样品中氧化锌的浓度。
滴定过程中需要注意调节溶液的酸度和温度,这是为了保证滴定反应的准确性和可重复性。
总结一下edta滴定氧化锌的原理:通过使用EDTA滴定溶液与氧化锌样品中
的金属离子发生络合反应,利用指示剂的颜色变化来指示滴定终点。
通过计算滴定溶液的用量,可以准确测定氧化锌样品中的浓度。
这种滴定方法具有准确性高、结果可靠的优点,因此被广泛应用于氧化锌的定量分析。
氧化锌生产方法的研究
化学工业工业生产中使用的氧化锌通常以燃烧锌或焙烧闪锌的方式取得。
目前国内一些厂家生产试剂氧化锌基本上是沿用文献介绍过的2种方法。
根据锌化合物的一般性质,再设定了3种方法,用工业产品作原料以试生产的规模对制备分析纯氧化锌的工艺进行了系统的研究。
在这5种方法中,发现用氯化锌和工业碳酸氢铵作原料生产分析纯氧化锌,具有原料成本低,操作简便,能耗低,环境污染少等突出优点,是一条有发展前途的工艺路线。
1 材料和方法1.1材料含锌化合物和沉淀物均为工业原料、去离子水。
1.2方法运用分析方法。
(1)测定氧化锌的含量:按国家标准方法,用0.05ME DT A络合滴定法分析。
(2)测定杂质:①以标准对照比色分析。
游离碱:用1%酚酞指示液显示颜色;硝酸盐:用0.001M靛蓝二磺酸纳显色;锰:用高碘酸钾氧化显色;铁:用10%磺基水杨酸溶液显色;铅:用10%氰化钾及0.5%硫化纳溶液显色;砷:用溴化汞试纸测试;磷还原高锰酸钾物质:用0.1N 高锰酸钾标准溶液测试。
②以标准对照比浊分析:氯化物:用0.1N硝酸银测试。
硫化合物:转化成SO42-后用25%氯化钡溶液测试。
澄清度试验:用10%硫酸溶解后比试。
③酸不溶物和硫化铵不沉淀物均按标准操作处理后称重和恒重测试。
1.3生产流程(含锌氧化物+沉淀剂)沉淀反应→洗涤→干燥→灼烧→产品2 用工业原料生产分析纯氧化锌的生产方法2.1氢氧化锌灼烧法以硝酸锌作原料将化学纯硝酸锌作原料改用工业原料,在5L热去离子水中加入工业一级六水硝酸锌1.00kg并过滤,在不断搅拌的同时再加入0.55L工业浓氨水,常温反应下得Zn(OH)2沉淀,抽滤并且用热去离子水洗涤8次,抽干以后,将Zn(OH)2以薄层置于瓷盘中,在120℃下烘2小时,并不时翻拌,让其烘干后保持粉末状态;在马弗炉中加热至500~800℃灼烧4小时,得氧化锌产品0.2kg,分析得出其质量符合分析纯标准。
2.2碳酸锌灼烧法以醋酸锌作原料在5L去离子水中加入工业一级醋酸锌2.00kg,过滤;在4L去离子水中加入工业一级碳酸铵1.10kg,过滤。
氧化锌复合功能陶瓷的制备与研究
氧化锌复合功能陶瓷的制备与研究氧化锌复合功能陶瓷的制备与研究引言:随着科技的不断进步和人们对新材料的需求不断增加,陶瓷材料已经进入了多功能复合材料的时代。
氧化锌复合功能陶瓷作为一种具有良好电性和光学性能的材料,在光电器件、传感器、催化等领域有着广泛的应用。
本文旨在介绍氧化锌复合功能陶瓷的制备方法以及对其性能的研究。
一、氧化锌复合功能陶瓷的制备方法1. 原料准备氧化锌复合功能陶瓷的制备需要准备适量的氧化锌粉末以及其他添加剂,如铜粉、碳纳米管等。
氧化锌粉末可以通过化学合成或物理法合成得到。
2. 混合与均匀将原料进行混合,并通过高速均匀机械搅拌或者球磨的方法,使各种添加剂均匀分散在氧化锌粉末中,以便获得均匀的材料。
3. 成型将混合均匀的材料进行成型。
常见的成型方法有干压成型、注射成型等。
干压成型是将材料放入模具中,并在高压下压制,使其成形。
注射成型是将材料与有机溶剂混合,制成糊状物质,然后通过注射器将糊状物质注入模具中,待其固化后取出。
4. 烧结将成型后的材料进行烧结处理。
烧结过程中,通过控制温度和时间,使材料中的粉末颗粒形成致密的整体,提高材料的密度和机械强度。
二、氧化锌复合功能陶瓷的性能研究1. 电学性能研究氧化锌复合功能陶瓷具有良好的电学性能,可以应用于光电器件等领域。
通过测试其电导率、电阻率、介电常数等参数,可以评估材料在电学方面的性能。
研究发现,添加适量的铜粉可以显著提高氧化锌复合功能陶瓷的导电性能。
2. 光学性能研究氧化锌复合功能陶瓷具有良好的光学性能,可以用于制备光电器件和传感器。
研究人员通过测量透射率、反射率等参数,评估材料在光学方面的性能。
研究表明,添加碳纳米管可以提高氧化锌复合功能陶瓷的光学性能。
3. 催化性能研究氧化锌复合功能陶瓷还具有良好的催化性能,可以应用于催化剂的制备。
通过测量催化反应的速率、转化率等参数,可以评估材料在催化方面的性能。
一项研究发现,添加适量的铜粉和碳纳米管可以显著提高氧化锌复合功能陶瓷的催化性能。
以氧化锌为基准物标定edta实验原理
以氧化锌为基准物标定edta实验原理1.引言1.1 概述概述在分析化学中,常常需要对化合物进行定量分析,而准确确定物质的含量是非常重要的。
然而,由于化学物质的特性和复杂性,直接测量其含量是非常困难的。
因此,我们需要利用标定方法来确定化合物的含量。
本文将以氧化锌为基准物,使用EDTA(乙二胺四乙酸)作为标定剂,通过实验来探究EDTA的标定原理。
首先,我们将介绍氧化锌的性质和应用,以及EDTA的性质和应用。
随后,我们将总结实验的原理,并对实验结果进行分析。
通过了解氧化锌和EDTA的性质及应用,我们能够更好地理解实验的背景和目的。
在实验中,我们将使用氧化锌作为基准物,通过加入已知浓度的EDTA溶液和指示剂,反应生成蓝色络合物,并通过比色法测定其吸光度,从而计算出EDTA的浓度。
这样一来,我们就可以通过EDTA标定其他化合物的含量。
本实验的目的是通过实践掌握EDTA标定的原理和方法,提高我们的分析能力和实验操作技巧。
同时,我们也可以通过实验结果的分析,了解EDTA标定的误差来源,并探讨如何提高实验的准确性和可靠性。
通过这篇长文的阅读,读者将对以氧化锌为基准物标定EDTA的实验原理有一个全面的了解,并能够更好地理解和应用这一标定方法。
希望本文对读者在分析化学领域的学习和研究有所帮助。
文章结构部分的内容可以如下编写:1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三个部分,具体组织如下:引言部分包括概述、文章结构和目的。
在概述中将简要介绍实验的背景和意义,引发读者对该实验的兴趣。
文章结构部分将介绍本文的整体组织,明确每个部分所涵盖的内容。
目的部分将明确本实验的目标和意义。
正文部分包括2.1小节和2.2小节。
在2.1小节中将重点介绍氧化锌的性质和应用,包括其化学性质、物理性质以及在工业和生活中的应用领域。
在2.2小节中将详细介绍EDTA的性质和应用,包括其化学结构、络合反应特性以及在分析化学中的重要作用。
结论部分包括3.1小节和3.2小节。
纳米氧化锌作为光催化剂的研究
纳米氧化锌作为光催化剂的研究引言:光催化技术是一种高效、环保的废水处理方法,它利用光照下催化剂对有机污染物进行氧化降解。
纳米氧化锌是一种常用的光催化剂,其光催化性能强、稳定性好,因此在染料降解、水分解、CO2还原等领域得到广泛应用。
本文将从氧化锌的制备、光催化机理、性能提升等方面总结纳米氧化锌作为光催化剂的研究进展。
一、氧化锌的制备方法目前常用的氧化锌制备方法主要有溶液法、沉淀法、水热法、气相法等。
其中溶液法是最常用的方法之一,通过控制反应条件如温度、pH值、反应时间等来控制氧化锌的形貌和粒径。
水热法制备氧化锌具有简便、低成本的特点,在低温下可以得到纯相的纳米氧化锌。
沉淀法通过添加沉淀剂将产生的氧化锌沉淀下来,制备出纳米氧化锌颗粒。
二、纳米氧化锌的光催化机理纳米氧化锌的光催化机理主要通过光激发产生的电子空穴对实现。
当纳米氧化锌吸收光能激发产生电子和空穴时,它们会迁移到表面活性中心,参与氧化还原反应。
其中电子参与还原反应,而空穴参与氧化反应。
纳米氧化锌的禁带宽度较窄,能够吸收可见光和紫外光,因此在光催化中具有较高的活性。
三、纳米氧化锌的性能提升为了提高纳米氧化锌的光催化性能,研究者采取了多种方法进行功能化修饰。
常见的方法包括:掺杂、复合材料制备、表面修饰等。
掺杂是指将其他金属或非金属元素引入氧化锌晶格中,用于提高纳米氧化锌的光催化活性。
常见的掺杂元素有氮、铜、银等。
复合材料制备是将纳米氧化锌与其他材料结合制备复合催化剂,以提高催化性能。
常见的复合材料有纳米二氧化钛、纳米银等。
表面修饰是指通过改变纳米氧化锌的表面状态来提高光催化性能,如修饰导电材料、有机物等。
四、纳米氧化锌的应用领域纳米氧化锌作为光催化剂在许多领域得到了广泛的应用。
在染料降解领域,纳米氧化锌可以有效降解有机染料,如亚甲基蓝、罗丹明B等。
在水分解领域,纳米氧化锌可以吸光产生的电子用于水分解反应,从而产生氢气。
在CO2还原领域,纳米氧化锌可以将CO2还原为有机物,实现CO2的循环利用。
纳米氧化锌对小鼠的毒性研究
纳米氧化锌对小鼠的毒性研究纳米氧化锌对小鼠的毒性研究引言纳米材料的广泛应用引起了人们对其安全性的关注。
纳米氧化锌作为一种常见的纳米材料,具有广泛的应用潜力,例如在太阳能电池、激光、电子器件以及药物输送系统中。
然而,纳米氧化锌的毒性问题也引发了科学家们的关注,尤其是其对人体健康的潜在危害。
为了评估纳米氧化锌对生物体的毒性,许多研究都采用小鼠模型进行了深入研究。
本文旨在综述纳米氧化锌对小鼠的毒性研究现状,以期进一步了解其对生物体的危害。
纳米氧化锌的特性及应用纳米氧化锌是一种由纳米尺寸氧化锌颗粒组成的材料。
与传统氧化锌相比,纳米氧化锌具有更大的比表面积和更优异的物理、化学性质,使其具有更广泛的应用潜力。
纳米氧化锌被广泛应用于太阳能电池、激光、电子器件以及药物输送系统等领域。
然而,由于其纳米尺寸特性,纳米氧化锌也可能对生物体产生毒性效应。
纳米氧化锌的毒性效应1.吸入途径纳米氧化锌的吸入可能是最常见的人体曝露途径之一。
研究发现,吸入纳米氧化锌后,颗粒可进入小鼠肺部,并导致肺炎症反应和氧化应激反应的产生。
此外,纳米氧化锌颗粒可能还通过血液循环进入其他器官,如心脏和肝脏,导致全身性毒性效应。
2.口服途径小鼠口服纳米氧化锌后,一部分颗粒可能被胃肠道吸收,进入血液循环,并分布到肝脏、脾脏等器官。
研究发现,口服纳米氧化锌可导致小鼠肝脏和肾脏组织的损伤,如细胞变性、坏死和炎症反应。
3.皮肤接触途径皮肤是另一种纳米氧化锌进入小鼠体内的途径。
研究表明,纳米氧化锌颗粒可通过皮肤吸收进入小鼠体内,导致皮肤损伤和炎症反应。
此外,纳米氧化锌还可能通过皮肤屏障进入淋巴系统,传播到其他器官产生全身性毒性效应。
纳米氧化锌的毒性机制纳米氧化锌引起的毒性效应可能与其造成的氧化应激和炎症反应密切相关。
纳米氧化锌颗粒可引发细胞内自由基的产生,破坏细胞内氧化还原平衡,导致氧化应激损伤。
此外,纳米氧化锌可能还会通过激活炎症通路,引起炎症反应的产生。
锌的氧化物
锌的氧化物一、引言锌是一种常见的金属元素,它的氧化物也是研究的重要对象之一。
锌的氧化物包括氧化锌(ZnO)、亚氧化锌(Zn2O)和二氧化锌(ZnO2)等,其中以氧化锌最为常见。
本文将对锌的氧化物进行全面深入地探讨。
二、氧化锌1. 氧化锌的结构和性质氧化锌是一种白色晶体,具有六方晶系结构。
它具有高温稳定性和耐酸碱性,在空气中不易受到腐蚀。
此外,氧化锌还具有半导体特性,因此被广泛应用于电子器件、太阳能电池等领域。
2. 氧化锌的制备方法(1)热分解法:将碳酸锌在高温下分解,得到氧化锌。
(2)水热法:将硫酸或碱金属离子与碳酸钠混合后,在高温高压下反应得到纳米级别的氧化锌颗粒。
(3)溶胶-凝胶法:将硝酸锌和氨水混合后,通过凝胶化和热处理等过程制备氧化锌。
3. 氧化锌的应用(1)电子器件:氧化锌是一种优良的半导体材料,可用于制备场效应晶体管、发光二极管等电子器件。
(2)太阳能电池:氧化锌可以作为太阳能电池中的透明导电层,提高太阳能电池的转换效率。
(3)医药领域:氧化锌具有抗菌、消炎、止痒等作用,被广泛应用于医药制品中。
三、亚氧化锌1. 亚氧化锌的结构和性质亚氧化锌是一种黑色固体,具有立方晶系结构。
它是一种还原型氧化物,在高温下可以分解为金属锌和氧气。
此外,亚氧化锌还具有超导性质,在低温下表现出良好的超导性能。
2. 亚氧化锌的制备方法(1)高温还原法:将碳酸锌在高温下还原得到亚氧化锌。
(2)溶胶-凝胶法:将硝酸锌和乙醇混合后,通过凝胶化和热处理等过程制备亚氧化锌。
3. 亚氧化锌的应用(1)超导材料:亚氧化锌是一种重要的超导材料,可用于制备高温超导体。
(2)催化剂:亚氧化锌可以作为催化剂在有机合成反应中发挥重要作用。
四、二氧化锌1. 二氧化锌的结构和性质二氧化锌是一种白色粉末,具有立方晶系结构。
它具有较高的热稳定性和光学透明性,在紫外线下表现出良好的荧光特性。
2. 二氧化锌的制备方法(1)热分解法:将碳酸锌在高温下分解,得到二氧化锌。
纳米氧化锌材料的制备及其光催化性能研究
纳米氧化锌材料的制备及其光催化性能研究纳米氧化锌材料的制备方法有很多种,常用的方法包括溶剂热法、水热法、溶胶-凝胶法等。
其中,溶剂热法是一种常用的制备方法。
这种方法主要通过在高温、高压条件下,将溶液中的锌源与氧化剂反应生成纳米氧化锌颗粒。
溶胶-凝胶法是另一种常用的方法,通过将金属盐溶解在溶液中,并加入适当的酸或碱调节溶液的酸碱度,使其产生胶体,然后经过凝胶、干燥和焙烧等步骤得到纳米氧化锌。
纳米氧化锌材料具有较大的比表面积和较高的光吸收能力,这使得其具有优异的光催化性能。
纳米氧化锌在光照条件下,可以吸收光能,激发电子从价带向导带跃迁,产生电子空穴对。
这些电子空穴对具有强氧化性,可以氧化有机物质和降解有害物质。
此外,纳米氧化锌还具有良好的光电化学性能,可以用于光电池、光催化分解水等领域。
纳米氧化锌材料的光催化性能可以通过一系列实验来研究。
首先,可以通过紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)分析材料的光吸收能力,并确定其能带结构和能带宽度。
其次,可以采用光电流-电势曲线(I-V)测试技术来评估光电转化效率。
再次,可以通过光催化降解有机染料等实验,研究材料的光催化活性。
此外,还可以通过表面等离子体共振(SPR)等技术,研究纳米氧化锌材料的光吸收特性和光催化过程中的电荷传输过程。
纳米氧化锌材料在光催化领域的应用前景非常广阔。
其在环境污染治理方面可以应用于有机物的降解和水的净化;在能源方面可以应用于光电池、光催化分解水等;在生物医学方面可以应用于抗菌剂和药物传递等。
然而,纳米氧化锌材料的应用也面临一些挑战,如光催化剂的稳定性、光催化效率的提高等。
因此,未来的研究应进一步探索纳米氧化锌材料的制备方法和性能改进,以实现纳米氧化锌材料在各领域的广泛应用。
总之,纳米氧化锌材料通过特殊的制备方法可以得到,且具有优异的光催化性能。
纳米氧化锌的光催化性能可以通过一系列实验来研究,包括光吸收能力、光电转化效率以及光催化活性等。
纳米结构ZnO的制备及性能研究
纳米结构ZnO的制备及性能研究一、本文概述氧化锌(ZnO)是一种重要的半导体材料,因其独特的物理和化学性质,在纳米科技领域引起了广泛的关注。
纳米结构ZnO的制备及性能研究对于推动材料科学、电子学、光电子学、生物医学等多个领域的发展具有重要意义。
本文旨在深入探讨纳米结构ZnO的制备方法、结构特性、以及其在各种应用场景中的性能表现。
本文将概述纳米结构ZnO的基本性质,包括其晶体结构、能带结构、光学特性等。
随后,我们将详细介绍几种常见的纳米结构ZnO制备方法,包括物理法、化学法以及生物法等,并对比各种方法的优缺点。
在此基础上,我们将重点关注纳米结构ZnO的性能研究,包括其电学性能、光学性能、光催化性能、以及生物相容性等。
我们将通过实验数据和理论分析,全面揭示纳米结构ZnO的性能特点及其在不同应用场景中的潜在应用价值。
本文还将展望纳米结构ZnO的未来发展趋势,探讨其在新能源、环保、生物医学等领域的应用前景。
我们希望通过本文的研究,能够为纳米结构ZnO的制备和性能优化提供有益的参考,推动其在各个领域的实际应用。
二、ZnO纳米结构的制备方法ZnO纳米结构的制备方法多种多样,主要包括物理法、化学法以及生物法等。
这些方法的选择取决于所需的ZnO纳米结构的尺寸、形貌、纯度以及应用的特定要求。
物理法:物理法主要包括真空蒸发、溅射、激光脉冲沉积等。
这些方法通常在高温、高真空环境下进行,能够制备出高质量的ZnO纳米结构。
然而,这些方法通常需要昂贵的设备和复杂的操作过程,限制了其在大规模生产中的应用。
化学法:化学法因其设备简单、操作方便、易于大规模生产等优点,在ZnO纳米结构制备中得到了广泛应用。
其中,溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、水热法和微乳液法等是常用的化学制备方法。
例如,溶胶-凝胶法通过控制溶液中的化学反应,可以制备出具有特定形貌和尺寸的ZnO纳米颗粒。
化学气相沉积法则可以通过调节反应气体的流量、温度和压力等参数,实现ZnO纳米线的可控制备。
电解法制备纳米氧化锌研究
电解法制备纳米氧化锌研究近年来,随着纳米科技的不断发展,纳米材料的制备技术也日益成熟。
在纳米材料中,纳米氧化锌是一种比较常见的材料。
它具有很好的光催化性能和电学性能,因此在太阳能电池、气敏电子器件、催化剂、生物医药等领域有着广泛的应用。
而电解法制备纳米氧化锌是一种较为简单、低成本、环保的方法。
本文对此方法进行了探讨和研究。
一、电解法制备纳米氧化锌的基本原理电解法制备纳米氧化锌,需要将锌材放置在氧化液中进行电化学反应,通过氧化液和锌板之间的电位差,在电解液中形成氧化锌离子,再通过还原反应形成纳米氧化锌。
电解法制备纳米氧化锌需要考虑电化学反应的条件和控制其反应机理。
常用的氧化液有KOH、NaOH、NH4OH和LiOH等碱性溶液,其中以KOH溶液效果最好。
二、电解法制备纳米氧化锌的具体操作方法(1)实验准备:取约1g的锌材、4.5g KOH和70 mL去离子水,在玻璃杯中搅拌均匀即可。
(2)电解反应:将锌材置于溶液中,两端各连接一根电极,通过电解液中的电子来促进反应。
在控制好反应时间的同时,通过改变电压、电量、电流密度等参数,来调整纳米氧化锌的形貌和大小。
(3)产物处理:待反应完成后,在产物中加入有机溶剂如乙醇或丙酮等,用超声波强制震荡,使纳米氧化锌均匀地分散在有机溶剂中,以便后续研究和应用。
三、电解法制备纳米氧化锌的影响因素通过实验,我们可以发现,电解法制备纳米氧化锌的形貌和大小受到多方面因素的影响。
(1)反应时间:反应时间越长,纳米氧化锌的尺寸越大、分散性越差,表面越粗糙。
(2)电流密度:电流密度越大,纳米氧化锌的尺寸越大、分散性越差。
(3)电压:电压越大,纳米氧化锌的尺寸越大、分散性越差。
(4)溶液浓度:溶液浓度与纳米氧化锌的尺寸和分散性之间没有明显关系。
四、电解法制备纳米氧化锌的性能研究通过研究可以得出,电解法制备的纳米氧化锌具有较好的晶体结构和粒子尺寸分布,可以大大提高纳米氧化锌的化学反应和应用性能。
纳米氧化锌的制备及其光催化性能研究
纳米氧化锌的制备及其光催化性能研究近年来,纳米材料的研究越来越受到人们的关注。
其中,纳米氧化锌因其具有优异的光催化性能,被广泛应用于治水、治污等环境领域中。
本文将对纳米氧化锌的制备及其光催化性能进行探讨。
一、纳米氧化锌的制备方法目前,纳米氧化锌的制备方法主要有溶胶凝胶法、热分解法、水热法及物理法等。
这里我们以水热法为例,介绍一下纳米氧化锌的制备过程。
1. 准备氧化锌前驱体将氧化锌粉末加入到无水乙醇中,并且加热搅拌至氧化锌完全溶解,得到氧化锌前驱体。
2. 加入还原剂和表面活性剂将还原剂加入到氧化锌前驱体中,搅拌使之均匀混合。
在此基础上,加入表面活性剂,搅拌使之均匀混合。
3. 水热反应将混合物在高温高压下进行水热反应,得到纳米氧化锌。
二、纳米氧化锌的光催化性能纳米氧化锌作为一种光催化材料,具有优异的光催化性能,在环境领域中有着广泛的应用。
下面我们将从三个方面分析纳米氧化锌的光催化性能。
1. 触发条件纳米氧化锌的光催化活性主要依赖于UV光的照射。
当纳米氧化锌吸收UV光时,电子将从价带上升至导带,引发光催化反应。
此外,纳米氧化锌的光催化活性还与其晶格结构、晶粒大小和表面形貌等因素有关。
2. 反应机理纳米氧化锌的光催化作用可概括为两步反应:第一步是电子-空穴对的产生,第二步是电子-空穴对在材料表面进行氧化还原反应。
具体来说,当纳米氧化锌吸收到UV光后,电子将从价带上升至导带,形成电子-空穴对。
在材料表面,电子将与氧分子结合生成氧负离子,从而起到氧化反应的作用;空穴则会与水分子结合形成氢离子和氢氧离子,从而起到还原反应的作用。
3. 影响因素纳米氧化锌的光催化性能受到多种因素的影响,其中晶格结构是影响其性能的关键因素之一。
晶体结构良好的纳米氧化锌比表面积小的氧化锌光催化活性更高。
此外,纳米氧化锌的表面形貌、晶粒大小、材料纯度等因素都会影响其光催化性能。
综上所述,纳米氧化锌作为一种具有优异光催化性能的材料,在环境治理领域有着广泛的应用前景。
纳米氧化锌材料在催化剂中的应用研究
纳米氧化锌材料在催化剂中的应用研究随着工业化和现代化的发展,各种污染物和废弃物的产生也在不断增加,对环境造成的影响不容忽视。
因此,研究高效催化剂来降解有毒有害物质已成为环境保护领域的重要研究方向之一。
近年来,纳米材料在催化剂中的应用引起了广泛的关注。
其中,纳米氧化锌材料因其抗氧化性好、稳定性高、表面活性位点丰富等优良性能而被视为具有潜在应用前景的催化剂。
一、纳米氧化锌的制备方法纳米氧化锌材料的制备方法包括物理、化学和生物方法三种。
其中最常见的是化学合成法,它包括溶胶-凝胶法、水热法、微波辅助合成法等。
溶胶-凝胶法的原理是在适当的溶剂中溶解锌盐和沉淀剂,形成胶体溶液,通过干燥和成胶凝胶的方式得到纳米氧化锌。
水热法的原理是将金属盐和氢氧化物混合后,在高温高压下反应生成氧化物。
微波辅助合成法通常是先将氧化锌微粉分散在水中,再加入不同浓度的肼,经微波辐射后得到纳米氧化锌。
二、纳米氧化锌在催化剂中的应用纳米氧化锌具有良好的催化性能,在各种催化反应中都有广泛应用,如有机合成、氧化、还原、脱除污染物等。
针对目前环境污染日益严重的问题,纳米氧化锌在环境治理中也得到了广泛应用。
(一)有机合成反应纳米氧化锌可用作烷基化、醇缩合成醚、酯化反应的催化剂。
如:甲醇和芳香酚醚化成芳香醚;苯甲烷和甲醛缩合生成甲基苯甲醇等。
(二)氧化反应纳米氧化锌可用于二氧化碳的光催化还原制备甲烷,降低大气中二氧化碳的含量。
此外,还可用于有机物的光降解和分解水分子生成氧气等反应。
(三)去除污染物纳米氧化锌可以作为催化剂用于各种氧化和还原反应,如催化裂解废纸、木材、废旧塑料等来去除有毒有害物质,通过合成活性炭支撑纳米氧化锌可以降解水中有机物,有利于水的净化。
三、纳米氧化锌催化剂的优缺点(一)优点1. 纳米氧化锌表面具有大量活性位点,可提高反应速率和反应活性。
2. 由于其特殊的晶体结构和小颗粒大小,纳米氧化锌比大颗粒氧化锌在催化活性、选择性和稳定性等方面都具有更好的性能。
氧化锌半导体材料的研究与应用
氧化锌半导体材料的研究与应用近年来,随着半导体材料领域的不断发展,氧化锌(ZnO)作为一种重要的半导体材料,受到了广泛研究和应用。
本文旨在探讨氧化锌半导体材料的研究与应用现状。
一、氧化锌半导体材料的基本性质氧化锌是一种宽禁带半导体,其晶格结构属于六方最密堆积结构(hexagonal close-packed, HCP),其能带结构呈现出特殊的双峰结构。
同时,氧化锌具有良好的光电性能和催化性能,具有巨大的应用潜力。
二、氧化锌半导体材料的合成方法目前,氧化锌半导体材料的合成方法主要包括物理法、化学法和生物法三种。
1.物理法物理法合成氧化锌主要包括热蒸发法、溅射法、激光烧蚀法、水热合成法等。
这些方法都具有合成简便、成本低廉等优点,但其制备的氧化锌材料质量较差,易受污染。
2.化学法化学法合成氧化锌主要包括溶胶-凝胶法、水热法、气相沉积法、水热合成法等。
其中,水热法是最为常用的方法。
化学法合成氧化锌具有高纯度、单相性好、粒径可控等优点,然而其制备过程需要控制反应条件,反应时间较长。
3.生物法生物法合成氧化锌主要利用微生物、植物等生命体的代谢过程,例如利用蓝藻、叶绿体等合成氧化锌材料。
该方法具有环保、成本低廉等优点,但其制备过程需要控制微生物环境,否则容易使产物受污染。
三、氧化锌半导体材料的应用领域1.光电器件氧化锌材料在光电器件中的应用涉及到太阳能电池、LED、光敏器件等。
其中,在太阳能电池中,氧化锌作为助剂或作为电子传导层,可以有效提高光电转化效率;在LED领域,氧化锌可以作为n型半导体材料,其高透过率和较宽的带隙特性使其成为一种重要的发光材料。
2.传感器氧化锌材料在传感器中有广泛的应用,如气敏传感器、湿度传感器、温度传感器等。
其中,气敏传感器是氧化锌半导体材料在传感器领域中的一个热门研究方向。
在气体检测领域,氧化锌材料可以检测出大量空气中的气体,例如一氧化碳、甲烷等。
3.催化剂氧化锌材料在催化剂领域上的应用主要包括环保、化学工业等多个领域。
氧化锌电阻片的成型工艺研究
氧化锌电阻片的成型工艺研究氧化锌电阻片是一种常见的电子元件,用于电路中的电阻调节和电流限制。
本文将就氧化锌电阻片的成型工艺进行研究,探讨不同工艺参数对成品电阻片性能的影响,并提出一种优化的成型工艺。
氧化锌电阻片的成型工艺通常包括材料准备、成型、烧结和表面处理四个步骤。
第一步,材料准备。
选择高纯度的氧化锌粉末作为原料,并根据所需电阻片的电阻值和尺寸,确定合适的粒径范围。
然后,将氧化锌粉末与一定比例的玻璃粉末和有机黏结剂混合,以提高材料的成形性能和绿体的强度。
第二步,成型。
成型是将混合粉末通过一定的成型工艺制成具有一定尺寸和形状的绿体的过程。
通常使用的成型方法包括挤压、注塑和压块法等。
挤压是最常用的成型方法,将混合粉末放入模具中,经过一定的压力和温度条件下的挤压成型,形成绿体。
注塑是将混合粉末作为熔体注入模具中,经过冷却后形成绿体。
压块法是将混合粉末放入模具中,在一定温度和压力条件下进行冷压,形成绿体。
第三步,烧结。
烧结是将绿体经过一定的时间和温度条件下加热处理,使其在高温下发生晶粒长大和结合的过程。
烧结温度和时间的选择对于成品电阻片的性能有着重要的影响。
通常烧结温度较高,能够促使晶粒的长大,提高电阻片的电阻值;而烧结时间较长,能够保证晶粒之间的结合力,提高电阻片的强度。
第四步,表面处理。
表面处理是对成型和烧结后的电阻片进行清洗和外层涂覆的过程。
清洗可以去除杂质和残留物,保证电阻片表面的洁净度。
外层涂覆可以增加电阻片的电绝缘性能和保护性能,常用的涂覆材料有陶瓷胶、塑料等。
在以上成型工艺中,不同参数的选择会对成品电阻片的性能产生影响。
挤压成型的压力和温度对绿体的致密度和成型精度影响较大;烧结温度和时间对晶粒尺寸和结合力等性能有着重要的调控作用。
对于不同要求的电阻片,需要综合考虑各个参数的选择,并通过实验和工艺优化来获得最佳的成型工艺。
氧化锌电阻片的成型工艺涉及材料准备、成型、烧结和表面处理等步骤。
不同参数的选择会对成品电阻片的性能产生影响。
zno氧空位分布
ZnO(氧化锌)是一种广泛研究的半导体材料,由于其独特的物理和化学性质,如优异的电学和光学特性,它在许多领域都有潜在的应用前景,包括光催化和光伏设备。
在ZnO的晶格中,氧空位(氧原子缺失)是一种常见的缺陷,它可以显著影响材料的电子结构和性质。
氧空位在ZnO中的分布可以通过多种方法进行研究,包括:
1. 透射电子显微镜(TEM):这是一种可以提供高分辨率图像的技术,可以用来直接观察材料内部的缺陷分布,包括氧空位。
2. 扫描电子显微镜(SEM):SEM可以提供样品的表面形貌,并且可以通过能谱分析(EDS)来确定氧空位的位置。
3. X射线衍射(XRD):通过分析晶体结构的变化,可以推断出氧空位的存在和分布情况。
4. 光致发光(PL)光谱:PL光谱可以提供关于材料中缺陷态的信息,包括氧空位,通过分析光谱可以了解氧空位的分布。
5. 电化学方法:通过电化学腐蚀或其他电化学技术,可以研究氧空位在材料表面的分布。
6. 密度泛函理论(DFT)计算:通过计算机模拟,可以预测氧空位在ZnO中的形成能、稳定性和分布。
在实际研究中,通常会结合多种技术来研究ZnO中的氧空位分布,以便更好地理解其对材料性能的影响,并为实现对材料性能的优化提供依据。
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纳米氧化锌的制备纳米氧化锌(ZnO)粒径介于1-100 nm之间,是一种面向21世纪的新型高功能精细无机产品,表现出许多特殊的性质,如非迁移性、荧光性、压电性、吸收和散射紫外线能力等,利用其在光、电、磁、敏感等方面的奇妙性能,可制造气体传感器、荧光体、变阻器、紫外线遮蔽材料、图像记录材料、压电材料、压敏电阻、高效催化剂、磁性材料和塑料薄膜等。
纳米氧化锌与其它纳米材料一样由于晶粒的细微化,其表面电子结构和晶体结构发生变化,产生了宏观物体所不具有的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应以及高透明度、高分散性等特点。
近年来发现它在催化、光学、磁学、力学等方面展现出许多特殊功能,使其在陶瓷、化工、电子、光学、生物、医药等许多领域有重要的应用价值,具有普通氧化锌所无法比较的特殊性和用途。
纳米氧化锌在纺织领域可用于紫外光遮蔽材料、抗菌剂、荧光材料、光催化材料等。
由于纳米氧化锌一系列的优异性和十分诱人的应用前景,因此研发纳米氧化锌已成为许多科技人员关注的焦点。
纳米氧化锌如此的实用,那它的制备是很中要的,下来就说一下纳米氧化锌的制备:1 液相法液相法又称液相沉积法,是在液相状态下微观粒子凝聚析出纳米粒子. 依据过程有无机化学反应,分为非反应法沉积法和反应沉积法. 非反应沉积法是指通过物理过程提高溶液过饱和度,使溶质快速析出的方法. 反应沉积法借助液相反应物之间化学反应,生成难溶单质或化合物纳米粒子,包括直接沉积法、均匀沉积法、水热法、微乳液法、溶胶- 凝胶法和模板法等.1. 1 直接沉积法该法的原理是在可溶性锌盐溶液中加沉淀剂(OH- ,C2O4-2 ,CO3- 2等) 后,在一定条件下,生成沉淀从溶液中析出,并将阴离子洗去,沉淀经热分解得到纳米ZnO. 常用沉淀剂有NaOH、NH3 ·H2O、(NH4 ) 2CO3 及a2CO3 等. 沉淀剂不同、沉淀产物不同、反应机理不同,其分解温度也不同. Jing liqing 等以ZnSO4 为原料,NaOH为沉淀剂制得平均粒径为12~25 nm的纳米ZnO. Sossina HM 易求实等分别以ZnSO4 和ZnCl2 为原料,NH3·H2O 为沉淀剂制得了18 nm左右的纳米ZnO. 关敏[4 ] 等用NaHCO3 和NaNO3 为原料制备了平均粒径为15~30 nm的纳米氧化锌颗粒. XRD 分析ZnO 为六方纤锌矿结构,TEM观察为类球形颗粒. 此法操作简单易行,对设备需求不高,成本低;但粒子粒径分布宽,分散性差,粒子容易发生团聚.1. 2 均匀沉积法均匀沉积法是利用中间反应产物,使溶液中的构晶粒子由溶液中缓慢地、均匀地释放出来(此时加入的沉淀剂不是立刻与被沉淀组分发生反应,而是通过化学反应使沉淀剂在整个溶液中缓慢生成) 的方法. 1937年我国化学家唐永康和美国化学家Willard 首先提出此法. 均匀沉淀法中,沉淀步骤是控制粒子形状的关键,分解步骤是控制粒度的关键. 只有二者有机结合,才可获得所需形状和大小的ZnO 纳米粒子. 其特点:颗粒均匀,容易洗涤,粒子分布均匀,能避免杂质共沉淀.M·Andres. verges 等用Zn (NO3 ) 2 和六亚甲基四胺为原料制得单分散类球状ZnO 粉体. 刘朝峰以Zn (NO3 ) 2 为原料,尿素为沉淀剂,在125 ℃左右制得了15~80 nm 氧化锌纳米粒子. 关敏等[3 ] 利用CO(NH2 ) 2和Zn(NO3 ) 2 在常压下制得平均粒径为9~30 nm 氧化锌粒子,TEM观察形状为类球状. 比较而言,尿素无毒易得、价格低、不造成污染,因而工业前景广阔.1. 3 水热法水热法是将反应前驱物可溶性锌盐和碱分置于管状高压釜中,在反应温度300 ℃,体系压力20 MPa 下,分置的锌盐和碱溶液混合形成氢氧化锌的“沉淀反应”和氢氧化锌脱水的“脱水反应”集合在同一容器内同时完成的. 水热法是发展较晚的一种方法,我国上海硅酸盐所于1976 年KOH和LiOH为培养基生长出60 g 以上,面积6 cm2 以上的ZnO 单晶. 2003 年郭敏等[4 ] 采用廉价低温水热法,在ITO基底上制备了大范围取向高度统一,平均直径为40 nm ,长度为4 μm的单晶ZnO 的纳米棒阵列膜,该膜在390 nm 附近发射强的荧光. 2006年许磊等[5 ]以硝酸锌(Zn(NO3 ) 2·6H2O) 和六亚甲基四胺(C6H12N4 ) 为原料,采用水热法在90 ℃生长出多枝ZnO 纳米棒. 观察发现多枝ZnO 纳米结构是由单根纳米棒演化而来,不同发展阶段样品的PL 谱呈现出强的黄绿光发射现象. 最近浙江大学Haoyongyin 等采用水热法,以Zn(AC) 2H2O 为原料,SDS 为辅助液,控制温度为160 ℃,时间24 h ,生成菊花状ZnO 纳米棒,单个ZnO 纳米棒直径20 nm ,长度1μm ,顶部为长毛状. 2007 年Ali Elkhidir Suliman 等采用二次水热法制备了纳米毯(nanosheets) ,其形貌见图1. 从照片我们可以看出,所有的纳米颗粒经二次水热法转形变成纳米毯.1. 4 微乳液法微乳液法是一种高度分散的间隔化液体(水或油相) 在表面活性剂的作用下,以极小的液滴形式分散在油或水中,形成透明、热力学稳定的有序组合体的方法. 其特点是质点大小或聚集分子层厚度为纳米量级且分布均匀. 为纳米材料的制备提供了有效的模板或微反应器. HingoraniS 等使用微乳液法制得14 nm左右ZnO 粒子,反应过程Zn (NO3 ) 2 为水相,正辛烷为油相, (NH4 ) 2CO3 为反应物,溴十六烷基三甲基铵做表面活性剂. GUO 等以十二甲基苯磺酸钠(DBS) 作为修饰和保护基,制备了形状规整的六角纤锌矿单晶ZnO 纳米棒,纳米棒直径约为140~160 nm ,长度约为2. 04~2. 30μm ,反应条件温和,易控制.1. 5 溶胶- 凝胶法(sol - gel) 此法是将金属有机或无机化合物经过溶液水解、溶胶、凝胶而固化,再经热处理而形成氧化物或其他化合物粉体. 常用无机盐和金属盐Zn(NO3 ) 2 、ZnSO4 、ZnCl2 、Zn (CH3OO) 2 等制备纳米氧化锌. Hohen chu . shengyuan 等以Zn(CH3OO) 2 为原料,利用sol - gel 法制得氧化锌纳米粉体. 刘素琴等[6 ] 以NaOH和n(NO3 ) 2 为反应前屈体,制得尺寸为40~80 nm的ZnO 粉体. 该法制得的粉体粒度可控,分布均匀,纯度高,而且设备简单,易于控制制备条件.1. 6 模板法模板法是合成一维纳米材料的一项有效技术,具有良好的可控性,可利用其空间限制作用和模板的调试作用对合成材料的大小、形貌、结构和排布等进行控制. 模板通常用孔径为纳米级到微米级的多孔材料作为模板,结合电化学沉积法、溶胶- 凝胶法和气相沉积法等技术使物质粒子或原子沉积在模板的孔壁上,形成所需的纳米结构. Tak 等在氨水溶液中、硅模板上制备了高度取向的ZnO 纳米棒. 通过热蒸发,很薄的金属锌沉积在硅模板上,沉积层厚度约40 nm. 将温度控制在60~90 ℃,生长平均时间为6 h ,即有结构均一的ZnO 纳米棒生成. Y.Li 等[7 ]通过在空气中,300 ℃下氧化锌沉积在阳极氧化铝薄膜(AAM) 的纳米管道中,反应时间为5 h ,生长出有序排列的ZnO 纳米线,直径分布在15~90 nm范围内.Wu 等[8 ]也用模板法制备了高度取向的ZnO 纳米棒,其直径为60~80 nm ,长度450~500 nm ,室温下在386 nm附近有很强的UV 吸收. PL 和Raman 光谱表明ZnO 纳米棒中有很低的氧空位. 模板法制备纳米结构40的特点:1) 所用膜容易制备,合成方法简单;2)由于膜孔径大小一致,制备的材料同样具有孔径相同,单分散的结构;3) 在膜孔中形变成的纳米材料容易从模板中分离出来.2 气相法气相法是目前生产纳米材料的最有效方法之一. 它以气体为原料,先在气相中通过化学反应形成物质的基本粒子,再经过成核生长两个阶段生成薄膜、粒子和晶体材料. 其特点是纯度高、结晶好、粒度可控,但技术要求高.2. 1 化学气相氧化法气相氧化法是目前开发的一种优良方法,以氧气为氧源,锌粉为原料,在高温下(~550 ℃) ,以N2 和Ar 作为载气体进行反应. TomakiyoY 等以氧气为氧化剂,锌粉作为原料,在高温下用N2 作为载气体进行直接氧化反应制得粒径介于10~50 nm 的ZnO 纳米粉. Ahmad Umar 等没用任何催化剂和添加剂,通过蒸发锌粉在硅衬底上生长了针状纳米线,分析表明此物为六方纤锌矿结构,沿C 轴的[0001 ]方向生长,PL 谱表明其具有很好的光学特性.2. 2 激光诱导化学气相沉积法(LICVD) 该法以惰性气体为载气,以Zn 盐为原料,用CW - CO2 激光气为热源加热反应原料,使之与氧气反应生成ZnO. 原理是利用反应气体对特定波长激光束的吸收,引起气体分子激光分解、热解、光敏化和激光诱导化合反应,在一定条件下合成纳米粒子. 该法能量转化率高,粒径均一,不易团聚,可精确控制反应;但成本高、产率低,难以实现工业化生产.2. 3 喷雾热解法利用喷雾热解技术,以二水合醋酸锌为前屈体合成氧化锌超细粒子. Andress V M分别以0. 014 molPL 醋酸锌溶液和0. 067 molPL 硝酸锌甲醇溶液制得球状ZnO 粉体. Olivera Milosevic 等以六水硝酸锌为原料制得100~200 nm 类球状粒子. 实验表明超声喷雾对减小粒径和分布有利,同时甲醇溶液比水溶液更有利于得到粒径小,分布窄的ZnO 粉. 其特点是以液态物质为前驱体,通过喷雾直接得到产物,不需经过过滤、洗涤、干燥、烧结等过程,因而产物纯度高、粒度和组成均匀,过程简单连续,但存在净化回收困难,能耗大、高活性粉体高温下容易聚结等问题.3 固相合成法固相合成法是将金属盐或金属氧化物按一定比例充分混合、研磨后进行煅烧,通过发生固相反应直接制得纳米粉末. 张永康等[9 ] 以ZnSO4·7H2O 和Na2CO3 为原料,获得粒径6. 0~12. 7 nm 球状ZnO 颗粒. 沈如娟等[10 ] 利用醋酸锌与草酸反应,得到小于100 nm的球状氧化锌产物. Takuya Tsuzuki 等以ZnCl2 和Na2CO3 为原料,通过添加aCl 进行固相反应后,得到小于27 nm氧化锌粒子. 此法设备简单,工艺流程短,操作简便,反应条件易控;不足是反应很难均匀充分进行.__ 2. 1 液相法液相法又称液相沉积法,是在液相状态下微观粒子凝聚析出纳米粒子. 依据过程有无机化学反应,分为非反应法沉积法和反应沉积法. 非反应沉积法是指通过物理过程提高溶液过饱和度,使溶质快速析出的方法. 反应沉积法借助液相反应物之间化学反应,生成难溶单质或化合物纳米粒子,包括直接沉积法、均匀沉积法、水热法、微乳液法、溶胶- 凝胶法和模板法等.目前纳米氧化锌的制备技术已经取得了一些突破,在国内形成了几家产业化生产厂家。