实验11 沉淀法制备纳米氧化锌粉体实验

实验十一 沉淀法制备纳米氧化锌粉体实验

一、 实验目的

1、了解沉淀法制备纳米粉体的实验原理。

2、掌握沉淀法制备纳米氧化锌的制备过程和化学反应原理。

二、实验原理

氧化锌是一种重要的宽带隙（3.37eV ）半导体氧化物，广泛的应用在陶瓷、化工、电子、光学、生物、医药等许多领域。制备纳米氧化锌的化学方法包括沉淀法、溶胶—凝胶法、水热法、微乳液法等方法。本实验采用沉淀法制备纳米氧化锌粉体。

沉淀法是指包含一种或多种离子的可溶性盐溶液，当加入沉淀剂(如OH -，CO32-等)后，或在一定温度下使溶液发生水解，形成不溶性的氢氧化物、氧化物或盐类从溶液中析出，并将溶剂和溶液中原有的阴离子洗去，得到所需的化合物粉料。制备氧化锌常用的原料是可溶性的锌盐，如硝酸锌Zn(NO 3)2、氯化锌ZnCl 2、醋酸锌ZnAc 2。常用的沉淀剂有氢氧化钠（NaOH ）、氨水（NH 3·H 2O ）、尿素（CO(NH 2)2）等。用NaOH 作沉淀剂一步法直接制备纳米氧化锌的反应式如下：

22)(2OH Zn OH Zn →+-+

--→+2

42)(2)(OH Zn OH OH Zn

--++↓→OH O H ZnO OH Zn 2)(22

4

该实验方法过程简单，不需要后煅烧处理就可以得到氧化锌晶体，而且可以通过调控Zn 2+/OH -的摩尔比控制氧化锌纳米材料的形貌。

三、原料及设备仪器

1、原料：硝酸锌Zn(NO3)2·6H2O、氢氧化钠NaOH、蒸馏水、乙醇

2、设备仪器：磁力搅拌器、离心机、温度计、烧杯、烧瓶、电子天平。

四、实验步骤

1、在室温下，在烧杯中称取0.3g Zn(NO3)2·6H2O（0.001mol），然后加入40mL蒸馏水搅拌5min配成无色澄清的溶液。

2、在室温下，在烧杯中称取0.8gNaOH（0.02mol），然后加入40mL蒸馏水，搅拌5min配成无色澄清的溶液。

3、在室温下，将Zn(NO3)2溶液快速滴加到NaOH的溶液中，搅拌得到白色的悬浊溶液。

4、将悬浊溶液在80℃的水浴中反应2h，观察实验现象，记录时间。

5、将白色沉淀物过滤，分别用水和酒精洗涤3次，放在烘箱中80℃下干燥10h 后得到粉体。

五、思考题

1、沉淀法制备纳米材料有哪些优点？

2、沉淀法制备纳米氧化锌粉体的沉淀剂还有哪些？

六、实验报告要求

实验报告按照学校统一模板书写，包括下列内容：

1、实验名称、目的和实验步骤。

2、解答思考题。