纳米氧化锌的研究进展

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纳米ZnO的合成及光催化的研究进展

纳米ZnO的合成及光催化的研究进展摘要：综合叙述了以纳米ZnO半导体光催化材料的研究现状。

主要包括纳米光催化材料的制备、结构性质以及应用，同时结合纳米ZnO的应用和光催化的优势阐述了后续研究工作的主要的研究方向。

关键词：纳米；光催化；应用1.1 ZnO光催化材料的研究进展纳米氧化锌的制备技术国内外有不少研究报道，国内的研究源于20世纪90年代初，起步比较晚。

目前，世界各国对纳米氧化锌的研究主要包括制备、微观结构、宏观物性和应用等四个方面，其中制备技术是关键，因为制备工艺过程的研究与控制对其微观结构和宏观性能具有重要的影响[1]。

综合起来，纳米氧化锌的化学制备技术大体分为三大类：固相法、液相法和气相法。

1.1.1固相法固相法又分为机械粉碎法和固相反应法两大类，前者较少采用，而后者固相反应法，是将金属盐或金属氧化锌按一定比例充分混合，研磨后进行燃烧，通过发生固相反应直接制得超细粉或再次粉碎的超细粉。

固相配位化学反应法是近几年刚发展起来的一个新的研究领域，它是在室温或低温下制备可在较低温度分解的固相金属配合物，然后将固相产物在一定温度下热分解，得到氧化物超细粉。

运用固相法制备纳米氧化锌具有操作和设备简单安全，工艺流程短等优点，所以工业化生产前景比较乐观，其不足之处是制备过程中容易引入杂质，纯度低，颗粒不均匀以及形状难以控制。

王疆瑛等人[2]以酒石酸和乙二胺四乙酸为原料，采用固相化学反应法在450℃热分解4h 得到具有纤锌矿结构的ZnO粉体，通过X射线衍射及透射电镜结果分析，合成的产物粒径均小于100nm，属于纳米颗粒范围，而且颗粒大小均匀，粒径分布较窄，并采用静态配气法对气敏特性的研究发现，对乙醇气体表现了良好的灵敏性和选择性。

1.1.2气相法气相法是直接利用气体或通过各种手段将物质变为气体并使之在气体状态下发生物理或化学变化，最后在冷却过程中凝聚长大形成超微粉的方法。

气相法包括溅射法、化学气相反应法、化学气相凝聚法、等离子体法、激光气相合成法、喷雾热分解法等。

纳米氧化锌的制备现状及研究进展

纳米氧化锌的制备现状及研究进展摘要：本文综述了近几十年来纳米氧化锌制备的发展现状及各自的优缺点，提出了目前研究中存在的问题并对其发展方向进行了展望。

关键词：纳米氧化锌制备研究进展一、引言纳米氧化锌是21世纪的一种多功能新型无机材料，其粒径介于1～100nm之间。

由于粒径比较微小，使得比表面积、表面原子数、表面能较大，产生了如表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应以及高透明度、高分散性等一系列奇异的物理效应。

它的特殊性质使其在陶瓷、化工、电子、光学、生物、医药等许多领域都有着重要的应用。

近年来，国内外对其制备和应用的研究较为广泛，且取得了不少成果。

二、纳米氧化锌的制备方法目前，制备纳米氧化锌主要有物理法、化学法及一些兴起的新方法。

1.物理法物理法是采用光、电技术使材料在惰性气体或真空中蒸发，然后使原子或分子形成纳米微粒，或使用喷雾、球磨等力学过程为主获得纳米微粒的制备方法[1]。

用来制备纳米zno的物理方法主要有脉冲激光沉积（pld）、分子束外延（mbe）、磁控溅射、球磨合成、等离子体合成、热蒸镀等。

此法虽然工艺简单，所得的氧化锌粉体纯度高、粒度可控，但对生产设备要求高，且得不到需要粒径的粉体，因此工业上不常用此法。

2.化学法2.1液相法2.1.1直接沉淀法直接沉淀法就是向可溶性锌盐溶液中加入沉淀剂，经过反应形成沉淀物，再通过过滤、洗涤、干燥、煅烧从而制得超细的纳米zno 粉体。

选用的沉淀剂有氨水（nh3·h2o）、碳酸铵（（nh4）2 co3）、碳酸氢铵（nh4hco3）、草酸铵（（nh4）2 c2o4）、碳酸钠（na2co3）等。

该法操作简便易行、所得产品纯度高、对设备要求低且易规模生产，但是存在在洗涤的过程中阴离子难以洗尽、产物粒度分布不均匀、分散性较差、粉体易团聚等缺点。

2.1.2 均匀沉淀法均匀沉淀法是缓慢分解的沉淀剂与溶液中的构晶阳离子（阴离子）结合而逐步、均匀地沉淀出来。

毕业论文(氧化锌纳米材料的研究进展)【范本模板】

学号：2007＊*＊*＊＊哈尔滨师范大学学士学位论文题目氧化锌纳米材料的研究进展学生***（2007＊＊＊*＊*）指导教师＊*＊助教年级2007级专业物理学系别物理系学院物理与电子工程学院学士学位论文题目氧化锌纳米材料的研究进展学生＊*＊指导教师＊＊* 助教年级2007级专业物理学系别物理系学院物理与电子工程学院哈尔滨师范大学2011年5月氧化锌纳米材料的研究进展*＊*摘要：纳米材料已成为当今许多科学工作者研究的热点，而氧化锌纳米材料的许多优异性能使其成为重要的研究对象并得到广泛的应用.本文概述了纳米ZnO的应用前景及国内外的研究现状,对纳米ZnO各种制备方法的基本原理等进行了详细的分析讨论，同时提出了每种工艺的优缺点,简单介绍了氧化锌纳米材料的性质及其可能的应用领域，提出了研究方向，并对氧化锌纳米材料的发展前景进行了展望。

关键词:纳米氧化锌氧化锌应用研究纳米ZnO材料显示出以往未曾有过的优异性能,即使在传统应用领域中，也显示出较普通ZnO材料更加优良的性能,其应用前景非常广阔，其技术开发和应用研究已受到高度重视，如何大规模,低成本制备纳米ZnO材料就显得尤为重要，目前研究的方向是进一步深入探讨纳米ZnO的形成机理和微观结构，探求高纯纳米ZnO的制备方法,并使之工业化，随着制备技术的进一步完善和应用研究的进一步深入，纳米氧化锌必将成为21世纪一个大放异彩的明星而展现在新材料、能源、信息等各个领域，发挥其更加举足轻重的作用［1]。

本文系统评述了近年来氧化锌纳米材料制备的一些新方法，介绍了氧化锌纳米材料的性质及其应用领域，并对氧化锌纳米材料的发展前景进行了展望.一、ZnO的研究现状纳米技术应用前景十分广阔，经济效益十分巨大，纳米材料研究是目前材料科学研究的一个热点,其相应发展起来的纳米技术被公认为是21世纪最具有前途的科研领域[2］。

目前，国内外关于纳米ZnO的研究报道很多，日本、美国、德国、韩国等都做了很多工作。

纳米氧化锌光催化降解性能影响因素研究进展

纳米氧化锌光催化降解性能影响因素研究进展摘要：纳米氧化锌因为纳米材料本身独特的效应，使其有着独特的物理和化学性能，在日益重视环境的现在来说，纳米氧化锌的光催化降解性能越来越使人重视，本文对纳米氧化锌光催化降解性能的研究进行综述。

关键词：纳米氧化锌光催化性能影响1引言近年来随着社会科技的不断发展，社会污染也越来越严重，一些污染物自然降解较慢，随着人们的深入研究发现作为半导体的氧化锌因其独特的物理和化学性能，可使污染物在光催化下分解，自半导体的光催化效应发现以来，一直引起人们的重视，原因在于这种效应在环保、水质处理、有机物降解、失效农药降解等方面有重要的应用。

作为一种重要的光催化剂，纳米氧化锌有着比块体氧化锌更强的光催化能力。

一方面，这是因为量子尺寸效应会使半导体能隙变宽，导带电位变得更负，而价带电位变得更正，从而使纳米氧化锌获得了更强的氧化还原能力；另一方面，纳米氧化锌有比块体氧化锌大得多的比表面积，高比表面积使得纳米材料具有强大的吸附污染物的能力，这对提高催化反应的速度是十分有利的。

[1]2纳米氧化锌的光催化性能影响因素2.1形貌对光催化性能的的影响纳米氧化锌的制备技术决定了纳米氧化锌的微观形貌，进一步决定了其不同的光催化性能，纳米氧化锌的主要形貌有花状、棒状、片状、颗粒状等其他特殊结构。

周小岩等[2制备出三种不同形貌的纳米ZnO粉体，分别为纺锤状，棒状和片状。

纺锤状和棒状显露的（001）晶面相对非极性面其面积很小。

片状ZnO显露的（001）晶面相对非极性面其面积较大。

因此3种相貌的ZnO样品显露（001）晶面的大小顺序依次是：片状＞棒状＞纺锤状，其光催化活性大小也是片状＞棒状＞纺锤状。

经比较得出片状ZnO呈现出较高的光催化活性的结论。

其原因是ZnO晶体显露极性面的面积相对非极性面越大,其光催化活性越高。

特殊形貌的纳米氧化锌也同样受到重视，余花娃等[3]，以乙酸锌和氢氧化钾为原料合成纳米ZnO，该产物呈现形貌均一的海胆状结构。

纳米ZnO抑菌性应用的研究进展

纳米ZnO抑菌性应用的研究进展抗生素的广泛使用解决了诸多感染问题，但也导致越来越多耐药菌的产生。

传统抗生素对耐药菌的杀伤作用不断减弱，使其威胁持续增加。

因此，为了对抗细菌日益增长的耐药性，迫切需要开发新的抗菌物质，寻找新的抗菌机制。

纳米金属材料以其独特的性质，慢慢展现出作为广谱抗菌剂的潜力，其中又以纳米氧化锌颗粒效果较好，可以通过产生活性氧、溶出锌离子以及直接接触等机制杀伤细菌。

基于此抗菌特性，纳米氧化锌在医疗、食品包装、纺织等领域具有巨大潜力。

本文将围绕纳米氧化锌的抑菌应用展开论述。

１医用创面敷料基于ZnO的抗菌活性，并且锌元素是伤口愈合的必需元素，可以促进角质细胞迁移［1］，因此许多研究者将ZnO掺入创面敷料。

例如，在常见敷料细菌纤维素、聚酯尼龙中加入ZnO，其抑菌作用与纳米颗粒含量呈正相关，对细菌的生物膜具有显著抑制作用，可降低细菌嵌入生物膜导致的抗生素耐药性［2］；Khorasani等［3］则在敷料材料水凝胶中同时加入壳聚糖与 ZnO，促进伤口愈合的同时，发挥后两者的协同抗菌作用。

２.口腔医学领域ZnO在预防牙龈感染、龋齿等口腔医学方面亦有应用。

符国富等［４］将ZnO改性后加入牙膏，以预防牙龈下细菌感染；相比于普通ZnO，该材料对金葡菌、绿脓杆菌、牙龈卟啉单胞菌的杀菌作用明显提升，且对正常细胞毒性低。

Barma等［5］利用印度三果提取物合成ZnO，产物对链球菌抑菌效果明显，可应用于牙科产品预防龋齿。

Garcia等［6］制备含ZnO的牙科黏合剂，既确保了材料强度，又对唾液中的链球菌有较好的抑制效果，有望成为下一代牙科黏合材料。

3.养殖业及农业养殖业领域，在饲料中加入ZnO已被用于预防仔猪断奶应激，但剂量过高易加重胰腺氧化应激。

使用ZnO可将剂量减少至十分之一，并有效调节肠道菌群［1］。

Radi等［2］在肉鸡饲料中用90mg/kg-1的ZnO可用于改善生长、肠道菌群等，且对肝肾功能无明显影响。

微波合成纳米氧化锌及其应用研究进展

ｗｈｅｎｉｔｉｓａｐｐｌｉｅｄｉｎｃａｔａｌｙｔｉｃｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｏｒｇａｎｉｃｓａｎｄｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｓｉｓｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｏｒｇａｎｉｃｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ．Ｔｈｅｍｉｃｒｏｗａｖｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
特点。
米氧化锌最佳的反应温度都要比普通方法低，而且
反应时问也减少凹（见表１）。与常规方法相比，微波反应制备的纳米氧化锌无需模板、表面活性剂
域的应用进展情况。
１微波技术在合成纳米氧化锌过程中的应用
合物空间位阻作用，粒子在快速聚集时分散堆积，从而产生交叠和错位，进而形成了孔隙结构。晶体生长时的液相结构和界面结构非常相近，晶体生长主要是液相中的不饱和配位原子（离子）转换到固液生长界面的位错位置，熔化、溶解主要是晶体表面的不饱和配位原子（离子）转换到液相结
构，使配位结构达到更饱和的过程。随着液相过饱
１．１微波法制备纳米氧化锌的晶体生长机理
和度的增大，液相结构单元的原子数越来越多，吸附
水热法晶体的生长过程一般要经过３个阶段，即介质过饱和、晶体成核和晶体成长。提出的理论

氧化锌纳米棒研究进展汇总

氧化锌纳米棒研究进展**孔祥荣*, 邱晨, 刘强, 刘琳, 郑文君（南开大学化学学院材料系，天津，300071）Kxr0918@摘要：氧化锌纳米棒由于具有新奇的物理化学性质而成为研究的热点，本文就近年来氧化锌纳米棒在制备方法和反应机理及应用研究等方面予以综述。

关键词：氧化锌; 纳米棒; 制备; 反应机理1 引言近年来，低维纳米结构的半导体材料引起了广泛的关注，尤其是一维(1-D纳米材料在维数和大小物理性质的基础研究中有潜在的优势，同时在光电纳米器件和功能材料中的应用研究成为热点。

氧化锌由于在室温下较大的导带宽度和较高的电子激发结合能(60meV 及光增益系数(300 cm 而使之具有独特的催化、电学、光电学、光化学性质，在太阳能电池、表面声波和压电材料、场发射、纳米激光、波导、紫外光探测器、光学开关、逻辑电路[5，6][1]-1[2][3][4] 等领域潜在的应用等方面均具有广泛的应用前景。

本文就氧化锌纳米棒及其阵列的制备、反应机理、应用研究等进行简要的综述。

2 氧化锌纳米棒的制备2.1 超声波法和微波法刘秀兰等在低温反应条件下（冰水浴）,通过超声的方法,采用醋酸锌和水合肼为原料，[7]以DBS 作为表面活性剂,制备了ZnO 纳米棒,截面为六方型,直径100nm ,长度1μm。

研究表明：与其它制备方法相比,低温与超声技术可以更为方便获得分布均一、长径比较小的ZnO 纳米棒。

Hu等分别用超声和微波辐射两种方法得到了交联（二聚体，三聚体(T形，四聚体（X[8]形））的ZnO纳米棒。

超声辐射法和微波辐射法具有一个共同的特点，反应速度快，设备要求简单。

2.2 水热法Liu 等用六水合硝酸锌和氢氧化钠为原料配成溶液，180 ℃水热处理20h 得到晶化程度[9]很高的直径的为50 nm的高长径比的氧化锌纳米棒。

Vayssieres [10]用硝酸锌盐和等摩尔的六次甲基四胺在水热条件下95 ℃几小时就可以在底物上得到了直径100～200 nm ,长度为10 μm 氧化锌纳米棒及其阵列。

氧化锌纳米材料简介

目录摘要 (1)1.ZnO材料简介 (1)2.ZnO材料的制备 (1)2.1 ZnO晶体材料的制备 (1)2.2 ZnO纳米材料的制备 (2)3. ZnO材料的应用 (3)3.1 ZnO晶体材料的应用 (3)3.2 ZnO纳米材料的应用 (5)4.结论 (7)参考文献 (9)氧化锌材料的研究进展摘要介绍了氧化锌（ZnO）材料的性质，简单综述一下近几年ZnO周期性晶体材料和ZnO纳米材料的新进展。

关键词：ZnO；晶体材料；纳米材料1.ZnO材料简介氧化锌材料是一种优秀的半导体材料。

难溶于水，可溶于酸和强碱。

作为一种常用的化学添加剂，ZnO广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。

ZnO的能带隙和激子束缚能较大，透明度高，有优异的常温发光性能，在半导体领域的液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。

此外，微颗粒的氧化锌作为一种纳米材料也开始在相关领域发挥作用。

纳米ZnO粒径介于1-100nm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[1–5]。

下面我们简单综述一下，近几年ZnO周期性晶体材料和ZnO纳米材料的新进展。

2.ZnO材料的制备2.1 ZnO晶体材料的制备生长大面积、高质量的ZnO晶体材料对于材料科学和器件应用都具有重要意义。

尽管蓝宝石一向被用作ZnO薄膜生长的衬底，但它们之间存在较大的晶格失配，从而导致ZnO外延层的位错密度较高，这会导致器件性能退化。

由于同质外延潜在的优势，高质量大尺寸的ZnO晶体材料会有利于紫外及蓝光发射器件的制作。

由于具有完整的晶格匹配，ZnO同质外延在许多方面具有很大的潜力：能够实现无应变、没有高缺陷的衬底-层界面、低的缺陷密度、容易控制材料的极性等。

纳米氧化锌的制备及其研究进展_杨秀培

第24卷　第3期西华师范大学学报(自然科学版)2003年9月　Vol.24　No.3Journal of China West Normal University(Natural Sciences)Sep.2003文章编号:1001-8220(2003)03-0347-05纳米氧化锌的制备及其研究进展杨秀培(西华师范大学化学系,四川南充637002)摘　要:纳米氧化锌具有许多特殊的性能,本文介绍了纳米氧化锌在各方面的应用状况;综述了国内外纳米氧化锌的制备方法及研究进展;讨论了目前纳米氧化锌制备中存在的问题.关键词:纳米粒子;氧化锌;制备;研究进展中图分类号:TQ132 文献标识码:B1　前　言氧化锌作为一种新型无机化工材料,在橡胶、染料、油墨、涂料、玻璃、压电陶瓷、光电子及日用化工等领域都有着广泛的应用.纳米氧化锌(粒子直径在1-100nm)是近年来已发现的一种高新技术材料,由于其粒子的尺寸小,比表面积大,因而它具有明显的表面与界面效应、量子尺寸效应、体积效应和宏观量子遂道效应以及高透明度、高分散性等特点,使其在化学、光学、生物和电学等方面表现出许多独特优异的物理和化学性能.与普通ZnO相比,具有优良的光活性、电活性、烧结活性和催化活性,如无毒和非迁移性、荧光性、压电性、吸收和散射紫外线能力.这一新的物质状态,赋予了ZnO这一古老产品在众多领域表现出巨大的应用前景[1-9].如制造气体传感器、荧光体、紫外线屏蔽材料、变阻器、图像记录材料、压电材料、压敏电阻、磁性材料、高效催化剂等.利用ZnO的电阻变化,可制成气体报警器、吸湿离子传导温度计;利用纳米ZnO的紫外屏蔽能力,可制成紫外线过滤器、化妆品(如防晒霜);以ZnO为主体,配以Bi2O3,Pb6O11,BaO等粉末材料烧结成型,可得变阻器;利用ZnO半导体光敏理论,纳米ZnO可作高效光催化剂,用于降解废水中有机污染物,净化环境等.氧化锌的传统制备方法从原理上讲分为3类:即直接法(亦称美国法)、间接法(亦称法国法)和湿化学法.直接法以氧化锌矿为原料,还原其中的锌为气相锌,再通过空气氧化并加以整形而得到产品,此法生产成本低,但能耗大,易引入低熔点杂质,产品质量不高;间接法以锌锭为原料,锌蒸气通过氧化得到ZnO,此法产品质量好,但能耗大,成本高;湿化学法可用各种含锌物料为原料,采用酸浸、氨浸、碱浸或加压浸出锌,然后沉淀锌,最后焙烧分解获得氧化锌.而纳米氧化锌的制备从方式上讲有物理法、气相法和化学法,当前出售的超细纳米氧化锌产品都生产自气相法和湿化学法,因此对这两种工艺的研究比较多,是近20年来超细和纳米氧化锌产品应用和开发的主要活跃点[10,11].2　纳米氧化锌的制备方法2.1　物理法物理法包括机械粉碎法和深度塑性变形法.机械粉碎法是采用特殊的机械粉碎、电火花爆炸等技术,将普通级别的氧化锌粉碎至超细.张伟[12]等人研究了利用立式振动磨制备纳米粉体的过程和技术,得到了α-Al2O3,ZnO,MgSiO3等超微粉,最细粒度可达到0.1μm.工艺简单,但能耗大,产品纯度低,粒度分布不均匀,磨介的尺寸和进料的细度影响粉碎性能.该法得不到1-100nm的纳米粉体;深度塑性变形法是原材料在准静压作用下发生严重塑性形变,使材料的尺寸细化到纳米量级.该法制得的氧化锌粉体纯度高、粒度可控,但对生产设备要求高.收稿日期:2002-10-14作者简介:杨秀培(1970-),男,四川广元人,西华师范大学化学系讲师,硕士,主要从事仪器分析、纳米材料的制备及表征等方面的研究.2.2　气相法2.2.1　化学气相氧化法Mitarai[13]以O 2为氧源,锌粉为原料,在高温下(823-1300K ),以N 2作载气,发生以下氧化还原反应: 2Zn +O 2823-1300K2ZnOYoko Suyama 在1123-1343K 的范围内把锌蒸气气相氧化获得了纳米ZnO ,TE M 观察表明,所得粉体为球状和类四角锥体两种形状.此法制得的纳米氧化锌,粒径在10-20nm .该法原料易得,产品粒度细,单分散性好.但反应往往不完全,从而导致产品纯度降低.2.2.2　激光诱导化学气相沉积法(LIC VD )[14]EI -shall M .S .等利用反应气体分子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学合成反应,在一定反应条件下合成纳米粒子.纳米ZnO 是以惰性气体为载气,以锌盐为原料,用CWC O 2激光器为热源加热反应原料,使之与氧发生反应生成的.LIC VD 法具有能量转换效率高,粒子大小均一,且不团聚,粒径大小可准确控制等优点.但成本高,产率低,难以实现工业化生产.2.2.3　气相冷凝法[15]该法通过真空蒸发、加热、高频感应等方法将氧化锌物料气化或形成等离子体,再经气相骤冷、成核,控制晶体长大,制备纳米粉体.该法反应速度快,制得的产品纯度高、结晶组织好.但对技术设备要求较高.2.2.4　喷雾热解法赵新宇等[16]利用喷雾热解技术,以二水合醋酸锌为前驱体合成ZnO 纳米粒子.二水合醋酸锌水溶液经雾化为气溶胶微液滴,液滴在反应器中经蒸发、干燥、热解、烧结等过程得到产物粒子,粒子由袋式过滤器收集,尾气经检测净化后排空.Liu Tianquan 用醋酰锌的甲醇溶液超声喷雾热解得到了约100nm 的ZnO 粒子,研究表明,随着溶液的浓度增大,得到的粉体越细.该法产物纯度高,粒度和组成均匀,过程简单连续,颇具工业化潜力.2.3　化学法2.3.1　溶胶-凝胶法以金属醇盐Zn (OR )2为原料,在有机介质中进行水解、缩聚反应,使溶液经溶胶化过程得到凝胶,凝胶经干燥、煅烧成粉体的方法[17-18].此法的优点是产物颗粒均匀、纯度高,反应过程易控制,但成本昂贵是它的唯一缺点.其化学反应为:水解反应Zn (OR )2+2H 2O R OHZn (OH )2+2R OH 缩聚反应Zn (OH )2ZnO +H 2O 2.3.2　醇盐水解法利用金属醇盐在水中快速发生水解,形成氢氧化物沉淀,沉淀经水洗、干燥、煅烧而得到纳米粉体[19].该法反应中易形成不均匀成核,且原料成本高,其突出的优点是反应条件温和,操作简单.例如:以Zn (OC 2H 5)2为原料,发生以下反应:Zn (OC 2H 5)2+2H 2O Zn (OH )2↑+2C 2H 5OH Zn (OH )2ZnO +H 2O2.3.3　直接沉淀法直接沉淀法是制备纳米氧化锌广泛采用的一种方法.其原理是在包含一种或多种离子的可溶性盐溶液中加入沉淀剂后,于一定条件下生成沉淀从溶液中析出,将阴离子除去,沉淀经热分解制得纳米氧化锌.选用不同的沉淀剂,可得到不同的沉淀产物.就资料报道来看,常见的沉淀剂为氨水、碳酸铵和草酸铵等,其反应机理为:(1)以NH 3O ·H 2O 作沉淀剂Zn 2++2NH 3·H 2O Zn (OH )2↑+2NH +4Zn (OH )2ZnO +H 2O ←(2)以碳酸氢铵作沉淀剂Zn 2(OH )2CO 3↑+2NH +4348 西华师范大学学报(自然科学版) 2003年Zn 2(OH )2CO 3637～1073K2ZnO +C O 2←+H 2O(3)以草酸铵作沉淀剂Zn 2++(NH 4)2C 2O 4+2H 2O ZnC 2O 4·2H 2O ↑+2NH +4ZnC 2O 4·2H 2O 513KZnC 2O 4(s )+H 2OZnC 2O 4637～823KZnO (s )+CO 2←+CO ←晋传贵、张金辉等[20,21]分别以ZnSO 4·7H 2O 和Na OH ,Na 2CO 3为原料,利用此法合成了10-35nm 的ZnO 粉体;刘建本[22]等以此法,通过加入表面活性剂制得的前驱体,经200℃热分解得到了平均粒径约为5.7nm的ZnO 粉体.直接沉淀法操作简便易行,对设备、技术要求不高,不易引入杂质,产品纯度高,有良好的化学计量性,成本较低.该法的缺点是洗涤溶液中的阴离子较困难,得到的粉体粒径分布较宽,分散性较差、有部分团聚现象.李东升等将超声辐射引入纳米ZnO 的制备,采用超声直接沉淀法获得了平均粒径约10nm ,且分散性好,外貌为球形的ZnO 纳米粉体.2.3.4　均匀沉淀法此法是利用某一化学反应使溶液中的构晶离子由溶液中缓慢地、均匀地放出来.加入的沉淀剂不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地析出.与直接沉淀法相比,由于沉淀剂在整个溶液中均匀的释放出来,从而使沉淀在整个溶液中缓慢均匀地析出.利用均匀沉淀法在不饱和溶液中均匀地得到沉淀的方法通常有两种即:(1)在溶液中进行包含氢离子变化的缓慢的化学反应,逐渐提高溶液的pH 值,使溶解度下降而析出沉淀;(2)借助形成或放出沉淀离子的反应提高沉淀离子的浓度.在均匀沉淀过程中,由于构晶离子的过饱和度在整个溶液中比较均匀所以沉淀物的颗粒均匀而致密,便于洗涤过滤,制得的产品粒度小、分布窄、团聚少.只是阴离子的洗涤较繁杂,这是沉淀法普遍存在的问题.目前,常用的均匀沉淀剂有六次甲基四胺和尿素,以尿素作沉淀剂,发生以下反应:分解反应C O (NH 2)2+3H 2O CO 2←+2NH 3·H 2O 沉淀反应Zn 2++2NH 3·H 2O Zn (OH )2↑+2NH +4热处理Zn (OH )2ZnO +H 2O刘超峰等[23]利用尿素作沉淀剂采用均匀沉淀法,在450℃下热处理,制得了15-80nm 分散性好的纳米ZnO 粒子.2.3.5　固相配位化学法以草酸盐和醋酸盐等为原料,在室温下利用固相配位化学反应首先制得可在较低温度分解的固相金属配合物前驱体,如:二水合草酸锌、碳酸锌,然后经热分解、净化制得纳米氧化锌.沈茹娟等[24]以醋酸锌和8-羟基喹啉为原料,室温下以固相法合成的8-羟基喹啉合锌,经400℃热分解得到了平均粒径约为10nm 的ZnO 粉体;张永康等[25]以ZnSO 4·7H 2O 和Na 2CO 3为原料用此法合成的ZnO 粉体粒径为6.0-12.7nm ;俞建群等[26]利用此法也得到了平均粒径为20nm 的ZnO 粉体.与液相合成法相比,该法原料成本低、合成温度低、工艺流程短,不需溶剂,产率高,反应条件易掌握.2.3.6　有机液相合成法主要采用在有机溶剂中能够稳定存在的金属有机化合物和某些无机物为反应原料,在适当的反应条件下生成纳米材料[27].该法的显著优点是克服了某些反应物在水溶液中不能稳定存在的缺点,可以在许多介质中制备纳米材料,反应产物可以通过精馏或结晶达到很高纯度.有机液相合成法的缺点是反应时间过长,产物须进行后处理才能得到结晶较好的纳米颗粒.2.3.7　水热合成法水热法是利用水热反应制备粉体的一种方法[28-29].水热反应是高温高压下在水溶液或蒸气等流体中进行有关的化学反应.主要有:水热氧化、水热沉淀、水热合成、水热还原、水热分解、水热结晶等类型.水热法为各种前驱物的反应和结晶提供了一个在常压条件下无法得到的、特殊的物理和化学环境.粉体的形成经历了溶解、结晶过程,相对于其他制备方法具有晶粒发育完整、粒度小、分布均匀、颗粒团聚较轻、可使用较为便宜的原料、易得到合适的化学计量物和晶形等优点.近年来,发展的新技术主要有:(1)微波水热法;(2)超临界水热合成;(3)反应电极埋弧(RESA )法,此法是水热法中制备纳米粒子的最新技术.　第24卷第3期杨秀培:纳米氧化锌的制备及其研究进展3493　纳米氧化锌的研究现状目前,国内外就纳米氧化锌的研究报道很多[30-36].日本、美国、德国、韩国等都做了很多工作.德国拜耳公司(Ba yer Co .,Ltd .)首先向市场提供纳米氧化锌产品,之后又出现比利时的产品,而目前的主要供货厂家却来自日本和美国,其中日本处于领先地位.国内纳米氧化锌的研究起步较晚.但近年来由于工业和技术的进步,以及国内专家的高度重视,“863”计划和“攀登”计划等的列入,促使纳米氧化锌的较快发展.国内纳米氧化锌的研究报道源于20世纪90年代初,现已有中试报道.表1,表2分别列出了国内外对纳米氧化锌的研究状况.表1　国外纳米ZnO 研制概况Table 1　The foreign research general situation of nano -ZnO国别研究单位原　料制备方法粒径(n m )报道时间(年)日本Techol .Univ .锌的乙酰络合物气相合成法126-1361983Mitsubishi Corp .锌盐水溶液锌盐水溶液20-501992ToHoKu Univ .Zn (NO 3)2喷雾热解法10-1001992Nicco Aen Corp .Zn ,O 2CVD 法10-201988美国Techol lnst .锌的醇盐水解法401986PCT Inst .Appl .卤氧化锌热分解法1001993Cammon wealth Univ .锌盐LICVD 10-201994德国Inst .Werkstoffwiss Univ .乙酸锌溶胶凝胶法1001992韩国Harcros Corp .Zn (NO 3)2均匀沉淀法50-601997表2　国内纳米ZnO 研制概况Table 2　The domestic r esearch general situation of nano -ZnO研究单位原　料制备方法粒径(n m )　报道时间(年)武汉工业大学碳铵,锌盐直接沉淀法501995上海技术师范学院氯化锌,草酸铵直接沉淀法20-401991武汉大学锌盐CWCO 2激光诱导1001994郑州轻工学院硫酸锌,尿素均匀沉淀法1201993西北大学化工系硝酸锌,尿素均匀沉淀法8-601995新疆大学草酸锌低温固相合成201999华东冶金学院硫酸锌,氢氧化钠直接沉淀法10-201999吉首大学硫酸锌,碳酸钠室温固相合成6.0-12.72000中国科学院化工冶金研究所碱式碳酸锌高频ICP5019984　结束语综上所述,随着高科技的迅速发展和对合成新材料的迫切需要,纳米氧化锌的开发研究必将日益受到人们的高度重视.虽然,目前对纳米氧化锌的研究已取得不少成果,新的制备工艺不断提出并得到应用,但仍存在一些关键技术问题需进一步研究解决.(1)对合成纳米氧化锌的过程机理缺乏深入的研究,对控制微粒的形状、分布、粒度、性能及团聚体的控制与分散等技术的研究还很不够.(2)工艺的稳定性、质量可重复性的控制及纳米粉体的保存、运输技术问题.(3)现有的制备技术还不成熟,对工艺条件的研究还不够,已取得的成果大都停留在实验室和小规模生产阶段,对生产规模扩大时将涉及的问题,目前研究的很少.(4)对纳米氧化锌的合成装置缺乏工程研究,能够进行工业化生产的设备有待进一步研究和改进.(5)深入对纳米氧化锌材料的性能测试和表征手段急需改进.350 西华师范大学学报(自然科学版) 2003年参考文献:[1]REED 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have many specific microscopic properties .This paper has introduced the application situations in many aspects ,summarized the preparation and scientific development of nanocr ystalline zinc ox -ide ,and in the end discussed the problems in preparation techniques .Keywords :nano -particle ;zinc oxide ;pr eparation ;scientific development　第24卷第3期杨秀培:纳米氧化锌的制备及其研究进展351。

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。

纳米氧化锌制备方法研究进展

纳米氧化锌制备方法研究进展纳米氧化锌是一种具有广泛应用潜力的纳米材料，具有优良的光、电、磁性能和高度的化学活性。

因此，纳米氧化锌的制备方法一直是研究的热点之一、本文将对纳米氧化锌的制备方法进行综述，主要包括物理方法和化学方法两大类。

物理方法主要包括溶胶-凝胶法、水热法、微乳法、气相沉积法、溅射法、等离子体法等。

溶胶-凝胶法是一种常用的制备纳米氧化锌的方法，其优点是操作简单、成本低。

通过将金属盐溶解在适当的溶剂中形成溶胶，然后通过固化、干燥等工艺得到粉末状的纳米氧化锌。

水热法是一种将金属盐在高温高压的反应条件下与水反应生成纳米氧化锌的方法。

微乳法通过将两种不相溶的液体（油相和水相）中加入表面活性剂，形成纳米级别的胶束，再通过控制反应条件制备纳米氧化锌。

气相沉积法是一种将金属有机化合物在高温高压的条件下分解反应生成纳米氧化锌的方法。

溅射法通过将靶材与惰性气体置于高电压下，在靶材表面形成等离子体，然后通过离子的沉积制备纳米氧化锌。

化学方法主要包括水热法、溶胶-凝胶法、水相法、水热合成法、微乳液法等。

水热法在化学方法中也是常用的一种方法，它通过将金属盐与氢氧化物在适当条件下反应生成纳米氧化锌。

溶胶-凝胶法是一种将金属离子溶解在适当溶剂中形成溶胶，然后通过固化、干燥等工艺制备纳米氧化锌的方法。

水相法通过将金属离子与还原剂在水相中反应生成纳米氧化锌，然后通过沉淀、干燥等工艺制备纳米氧化锌。

水热合成法是一种将金属盐与氢氧化物在高温高压的反应条件下生成纳米氧化锌的方法。

微乳液法通过将金属盐在乳液中还原生成纳米氧化锌。

除了以上介绍的几种主要的纳米氧化锌制备方法，还有一些其他的方法，如超声法、电沉积法、电解法等。

超声法通过超声波的作用，使金属盐的颗粒在溶液中剧烈振动，实现纳米氧化锌的制备。

电沉积法通过在电解液中加入金属盐，利用电流作用使金属离子还原生成纳米氧化锌。

电解法是一种通过在电解槽中加入金属盐，在电场的作用下，离子通过迁移从而实现纳米氧化锌的制备。

纳米氧化锌吸波材料的研究现状

纳米氧化锌吸波材料的研究现状摘要: 氧化锌（ZnO）是一种应用广泛的半导体金属氧化物，其在吸波领域的应用引起了越来越多研究者的关注。

本文简述了氧化锌的特点、应用、吸波原理，并对近年来国内外纳米氧化锌吸波材料的研究进展做了简要介绍。

关键词: 纳米ZnO，微波吸收1 引言随着科技的飞速发展，各种电子设备在日常生活、社会建设及国防安全方面发挥着重要的作用。

然而，这些设备在工作过程中时刻辐射着不同波长和频率的电磁波，造成了一个令人困扰的问题，即电磁干扰(EMI)，又称电磁污染。

为了应对电磁干扰，微波吸收材料应运而生。

微波吸收材料是指能吸收、衰减入射的电磁波，将其电磁能转换成热能耗散掉或使电磁波因干涉而消失，达到减小目标雷达散射截面的隐身效果或者减少电磁干扰的目的。

2 相关知识2.1 氧化锌简介ZnO是一种N型半导体材料，具有较大的禁带宽度（3.37eV）和较高的激子结合能(60 meV)，较高的电子迁移率和热导率，同时，它还具有制备成本低、无毒性、质量轻、可降解的优点，作为功能材料具有广阔的应用前景，在气敏、发光、催化等领域具有广泛的应用，同时，氧化锌在电磁场中介电常数较大，具有优异的介电损耗和半导体性能，是一种性能优异的吸波材料，国内外许多研究人员都对其吸波性能进行了研究。

2.2 吸波材料的工作原理当电磁波进入吸波材料后，每传播到一个界面，会产生三种情况：1电磁波与介质直接作用，使一部分电磁波转变成热能或其他形式的能量而耗散掉；2部分电磁波进入介质内部，产生多次反射和散射，并因自身干涉相消耗散一部分；3部分电磁波穿透吸波材料成为透射波继续传播。

如果要求吸波材料能对特定频率的电磁波进行高效的吸收，实现零反射，则必须满足一定的条件，一是电磁波接触到吸波材料时，尽可能不被反射；二是进入材料内部的电磁波尽可能被全部吸收。

3 纳米氧化锌吸波材料的研究现状微波吸收性能往往与材料的复磁导率、复介电常数、阻抗匹配有关，这些参数可以通过材料的组分、形貌、大小等来进行调节，这也是我们改进提高材料的微波吸收性能的方向。

纳米氧化锌的制备与应用研究进展_马正先

第1期2002年2月矿产保护与利用C ONSERVATION AND UTILIZA TION OF MINERAL RESOURC ES№.1Feb.2002综合评述纳米氧化锌的制备与应用研究进展马正先1,韩跃新1,郑龙熙1,刘建彬2(1.东北大学资源与土木工程学院,沈阳,110006;2.赤峰富龙集团,赤峰,024300)摘要:纳米氧化锌作为一种功能材料,有着许多优异的性能和广泛的应用价值,对它的研究也得到了高度重视。

本文对纳米氧化锌的制备和应用研究状况进行了较为系统的评述;针对目前存在的问题,提出了进一步研究的方向。

关键词:纳米氧化锌;制备;应用;研究进展中图分类号:T Q132.4+1　文献标识码:A　文章编号:1001-0076(2002)01-0037-07Progress in Study and Application of Nanometer Zinc OxideMA Zheng-x ian,H AN Y ue-xin,ZHENG Long-xi,LIU Jian-bin (School of Resource and Civil En gineerin g,N ortheastern U niversity,Shenyang,110006) Abstract:Nanometer zinc oxide is the functional material with manifold excellentperformances and w idespread applications.The study has being attached great im-portance to it.In this paper,w e review ed the present situation and the latest re-search prog ress in the preparation and application technology of Nanometer zincoxide.In view of this situation,w e also put forw ard to the future w ay s for the re-search.Key words:nanometer zinc ox ide;preparation;application;research 纳米材料是指颗粒尺寸在1～100nm之间的新型超细材料,其尺寸大于原子簇而小于通常的微粒,处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域。

纳米氧化锌毒性研究进展

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１ｌ进展
潘少兵邱凤仙余世金（１、江苏大学环境学院，江苏镇江２１２０１３２、安庆师范大学资源环境学院，安徽安庆２４６１３３
３、江苏大学化学化工学院，江苏镇江２１２０１３１摘要：由于纳米氧化锌广泛使用，纳米氧化锌的暴露及其对生物诱发的毒性效应，是目前研究的一个热点。本文论述了纳米氧化锌对植物、动物、微生物毒性研究进展，并对纳米氧化锌的生态毒性研究进行了展望。关键词：纳米氧化锌；生态毒性；效应纳米科技、信息科学与生物科学构成２ｌ世纪科技发展的三大的超微结构和功能损伤，从而对细胞的增殖、生长、代谢甚至ＤＮＡ、支柱，纳米科技是世界科技发展的前沿领域，其中，人工纳米材料ｍＲＮＡ、蛋白表达等产生影响。３纳米氧化锌对微生物的毒性（ＭＮＭｓ），因具有特殊的尺寸效应，以及良好的力学、磁学和光电学等性质，目前已被广泛应用到众多领域，随着ＭＮＭｓ的大规模应用，评价纳米材料的安全性，可以用细菌作为模式生物，它们进化如：新型材料、电子、生物医药学、化妆品、能源、催化剂以及环境监地位低，是单细胞生物，结构相对简单，染毒环境相对稳定，更易控以便细致的了解毒性机制，从环境影响而言，微生物作测等，越来越多的科学家关注和担忧因ＭＮＭｓ暴露带来环境风险。制作用条件，ＭＮＭｓ的安全性问题已成为国内外研究的热点。为生态链的底层生物，是生态系统稳定的关键之一，纳米颗粒更易据预测，２０１０年有超过２６０，０００ — ３０９，０００公吨的人工纳米材通过与微生物作用来打破生态平衡。料被填埋，其中纳米氧化锌（ｎａｎｏ — ＺｎＯ）和纳米二氧化钛在过去，人们对于纳米ＺｎＯ的生物效应的研究主要集中在其抗（ｎａｎｏ — ＴｉＯ：）占９４％，且纳米氧化锌被广泛应用到与人体直接接触菌作用上。有研究显示，纳米ＺｎＯ对革兰氏阳性细菌和阴性细菌都的化妆品、纺织品等中，其对生物可能存在的毒性便更显其研究的有抑制作用。目前相关研究显示，纳米ＺｎＯ对不同微生物的毒性大重要性和紧迫性。纳米氧化锌的扩大生产和使用已经不可避免提高小不同，例如，纳米ＺｎＯ对大肠杆菌的毒性小于葡萄球菌，并且相关了人类和环境对纳米氧化锌的暴露及其对生物诱发的毒性效应。研究显示，其毒性大小主要取决于纳米ＺｎＯ的浓度大小，浓度越大，１纳米氧化锌对植物的毒性毒性就越强。但也有研究显示，当纳米ＺｎＯ的浓度低于一定值时，Ｘｉｎｇ等对ＺｎＯＮＰｓ对植物的毒性作用进行了研究，结果显示，它不但不会抑制微生物的生长，反而会促进微生物的生长。当２０ｎｍ的ＺｎＯ浓度为２０００ｍｇ／Ｌ时，会抑制玉米种子的发芽，而且此外，纳米氧化锌对微生物的影响还涉及到对微生物生长曲线会抑制黄瓜、萝卜、玉米、油菜、莴苣和黑麦草等植物的根部生长，的影响，微生物细胞内过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、丙二醛等ＲＯＳＺｎＯＮＰｓ对油菜和萝卜的５天的Ｉｃ分别约为２０ｍｇ／Ｌ和５０ｍｇ／Ｌ，并指标的测定。且ＺｎＯＮＰｓ的植物毒性大小和锌离子的溶出含量高低有明显的相４纳米氧化锌生态毒性的展望关性。纳米氧化锌的大量生产和广泛使用，使其毒性的相关研究更加Ｌｉｎ等的进一步研究发现，ＺｎＯＮＰｓ主要聚集在黑麦草根的周重要和迫切。目前的纳米氧化锌毒性相关研究基本集中在对典型的围，然后进入根部细胞并抑制其生长，因为实验所用培养液中的锌动物、植物和微生物模式生物的影响，如：形态、生长、行为、体内运离子浓度低于锌离子对黑麦草毒性阈值，可以证明ＺｎＯＮＰｓ的溶解输、ＬＣ５０等，且没有形成操作性强和适用性广的方法，需要在这方作用并不是导致ＺｎＯＮＰｓ植物毒性的原因。Ｆｒａｎｋｌｉｎ等，在研究面加大研究力度。ＺｎＯＮＰｓ对微藻类毒性时发现，３０ｎｍＺｎＯＮＰｓ、ＺｎＣ１２和块状ＺｎＯ对参考文献微藻的毒性差异不大，证明三者的毒性作用都是因为溶解的锌离子［１】宋玉果，宁保安．加强我国的纳米毒理学研究ｆＪ１．中华预防医学杂的作用。志，２０１４，４８（０７）：５５２．２纳米氧化锌对动物的毒性【２］ＪｉａｎｈｏｎｇＷｕ，ＷｅｉＬｉｕ，Ｆａｎ — ＤｉａｎＺｅｎｇ．ＴｏｘｉｃｉｔｙａｎｄｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｆＴｉＯ２ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｎｈａｉｒｌｅｓｓｍｉｃｅａｎｄｐｏｒｃｉｎｅｓｋｉｎａｆｔｅｒｓｕｂ－近几年，纳米ＺｎＯ的毒性研究开始集中在动物的体内动物和体ｏ

纳米氧化锌材料的制备及其光催化性能研究

三论文研究内容及方案
合成
分散改性
光催化
均匀沉淀结合微波合成氧化锌粉体以亚甲基蓝脱色降解为模型反应考察制备参数对合成的影响
现代测试技术进行结构表征以超声波结合分散剂分散对纳米氧化锌进行分散分散后以表面改性剂进行改性
以改性前后氧化锌粉体材料做光催化剂考察光催化降解性能研究光催化性能与结构关系
光催化降解有机物基本原理
纳米氧化锌同属半导体材料一员，也有其自身无法克服的缺陷，也就是产生的电子-空穴对容易复合，这大大减小了其光催化活性。为了提高其光催化活性，减少电子-空穴对的复合，常对纳米氧化锌进行表面改性处理，把其它半导体和ZnO复合也是一种有效的方法。
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CO(NH2)2 + 3H2O Zn2+ + 2NH3· 2O H Zn(OH)2 热解 CO2 + 2NH3· 2O H Zn(OH)2 + 2NH4+ ZnO + H2O
均匀沉淀法由于构晶离子的过饱和在整个溶液中比较均匀，所以沉淀物的颗粒晶型成整，颗粒均匀且致密，避免了杂质的共沉淀，得到的粒子的粒径分布均匀，分散性好。但是因Zn(OH)2的两性，必须将pH值维持在狭小的范围内。同时还要考虑微波加热和乙醇洗涤对产品分散性的影响。
结构表征
分散稳定性实验
表面改性及表征
3 光催化降解
以改性前后的纳米氧化锌粉体做为光催化剂，在日光和紫外光下分别降解酸性红G和N，N-二甲基乙酰胺（DMAC）,考察它们的光催化降解性能，探究改性前后光催化性能稳定性的变化，不同表面活性剂对其光催化性能的影响以及光催化性能与材料结构的关系。
酸性红G

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。

纳米氧化锌制备方法研究进展

长出形貌均匀、分散性好、粒径分布集中的 ZnO 纳米晶体 ,而且纯度高、化学性质稳定。
1. 2 均匀沉淀法
均匀沉淀法常用沉淀剂有 :尿素、六亚甲基四胺。均匀沉淀法是利用化学反应使溶液中的构晶离子
由溶液中缓慢均匀地释放出来。从理论上讲 ,均匀沉淀法优于直接沉淀法制备纳米氧化锌。以尿素为例 ,其制备反应如下 [ 10 ] :
下面简要介绍用微乳液法制备纳米氧化锌 (图 1) 。
颜肖慈等 [19 ] ,以醋酸锌晶体、氢氧化钠、十二烷基苯磺酸钠、无水乙醇、甲苯、3次蒸馏水为原料 ,制得
球形纳米氧化锌粒子 ,其粒度分布均匀 ,平均粒径约为 10 nm 左右 ,但此方法制备的纳米氧化锌团聚现象
较为严重。冯洁等 [20 ]以硝酸锌、碳酸钠为原料 ,阴离子表面活性剂为乳化剂 ,有机溶剂为分散剂采用乳化
中国科学院陈建刚等 [ 11 ]用硝酸锌或醋酸锌分别与六亚甲基四胺 ,以等浓度 0. 005 mol/L 配制成两种反应溶液 ,通过化学溶液法在玻璃衬底上生长出长为 5～8μm ,直径为 300～700 nm 的 ZnO 六角形亚微米棒。洪若瑜等 [ 12 ]采用连续微波国徽 ,以硫酸锌和尿素为原料 ,制备了粒径为 8～30 nm 的纳米 ZnO。
( 1) 尿素的水解 : CO (NH2 ) 2 + 3H2 O = 2NH3 H2 O + CO2 。 ( 2) OH - 的生成 : NH3 ·H2 O =NH4+ +OH - 。 ( 3) CO23 - 的生成 : CO (NH2 ) 2 =NH4+ + CO23 - 。 ( 4) 形成中间产物碱式碳酸锌 : 3Zn2 + + CO23 - + 4OH - + H2 O = ZnCO3 ·2Zn (OH ) 2 H2 O。 ( 5) 灼烧得产物纳米氧化锌 : ZnCO3 ·2Zn (OH ) 2 H2O = 3ZnO + 3H2 O + CO2 。其工艺流程如下 : 硝酸锌 ———溶解 ———加压反应 ———分离、洗涤 ———煅烧 ———干燥 ———纳米氧化锌

纳米氧化锌表面修饰及其应用研究进展

2018年第37卷第2期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS·621·化工进展纳米氧化锌表面修饰及其应用研究进展陈枭，石倩，杨乐，邱瑜，孙奇，雷华（贵州大学材料与冶金学院，贵州贵阳550025）摘要：纳米氧化锌（ZnO ）是一种广泛使用的多功能材料。

本文介绍了ZnO 的性质和应用，并阐述了表面修饰的重要性。

表面修饰会引起ZnO 粒径、缺陷和表面化学性质变化。

在对表面修饰方法作简单分类后，结合应用综述了表面修饰对ZnO 光学性质、抗菌性、生物毒性以及对ZnO/聚合物纳米复合材料性质的影响，并从不同角度分析其原因。

适当的表面修饰可提高ZnO 的稳定性和分散性，增强其抗紫外、光催化、光致发光和抗菌性质，降低其毒性，并能调控和协调其性质，而不当的表面修饰会导致ZnO 性质劣化。

然而，要全面和准确地预测并实现表面修饰的优势效果仍面临较大挑战。

在表面修饰剂和表面修饰方法的选择、表面修饰剂体系的建立、表面修饰机理及性能优化等方面还需要更深入系统的研究。

关键词：表面改性；粒子；复合材料；光致发光；抗紫外；氧化锌中图分类号：TB34；O614.24+1 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）02–0621–07 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0508R esearch progress in surface-modification and applications of nano zinc oxideCHEN Xiao ，SHI Qian ，YANG Le ，QIU Yu ，SUN Qi ，LEI Hua（College of Materials Science and Matallurgical Engineering ，Guizhou University ，Guiyang 550025，Guizhou ，China ）Abstract ：Nano zinc oxide （ZnO ）is a widely used multifunctional material. The properties andapplications of ZnO were introduced ，and the importance of surface modification was expounded. Surface modification could cause changes in particle size ，defects and surface chemical properties of ZnO. In this work ，the surface modification methods were classified at first ，then the influences of surface modification on the properties of ZnO were reviewed ，including the optical property ，antibacterial property and biotoxicity ，as well as those of the ZnO/polymer nanocomposites. The relevant reasons for the influences were also analyzed from different perspectives. Appropriate surface modification can improve the stability and dispersibility of ZnO ，enhance its UV resistance ，photocatalysis ，photoluminescence and antibacterial properties ，reduce its toxicity ，regulate and coordinate its properties ，while improper surface modification may result in the property deterioration of ZnO. However ，it is still a great challenge to comprehensively and accurately predict and achieve the advantages of surface modification. Therefore ，more in-depth and systematic studies are still needed in the choice of surface modifier and surface modification methods ，in the establishment of surface modification system ，the surface modification mechanism and in the performance optimization. Key words ：surface modification ；particle ；composites ；photoluminescence ；UV resistant ；zinc oxide （ZnO ）2017073）项目。

纳米氧化锌的研究进展

1 纳米 ZnO 的制备方法
纳米 ZnO 的制备方法有物理方法和化学方法。物理方法是将常规的粉体经机械粉碎、球磨而制得。其特点是方法简单，但产品纯度较低，颗粒分布不均匀。化学方法是从原子或分子成核，生成纳米级的超微细粒子，这里主要介绍制备纳米 ZnO 的化学方法。 1.1 固相反应法
以 Na2CO3 和 ZnSO4·7H2O 为原材料，分别研磨，再混合研磨，进行室温固相反应［6］，首先合成前驱体 ZnCO3，然后于 200C 热分解，用去离子水和无水乙醇洗涤，过滤，干燥后制得纯净的 ZnO 产品，粒径介于 6. 0 ~ 12. 7nm。石晓波［7］等以草酸和醋酸锌为原料，用室温固相反应首先制备前驱物二水合草酸锌，然后在微波场辐射分解得到
第 15 卷第 5 期 2003 年 10 月
化学研究与应用 ChemicaI ReSearch and AppIicatiOn
文章编号：1004-165（6 2003）05-0601-06
纳米氧化锌的研究进展
VOI. 15，NO. 5 Oct. ，2003
辛显双，周百斌!，肖芝燕，徐学勤，吕树臣
（哈尔滨师范大学理化学院，黑龙江哈尔滨 150080）
摘要：本文对纳米氧化锌的制备技术进行了全面介绍并客观地指出其优缺点，概括了常用的表征方法，着重对纳米氧化锌的应用与研究前沿作了系统的阐述，并展望了纳米氧化锌的应用前景。关键词：纳米氧化锌；制备；表征；应用；展望中图分类号：O614.241 文献标识码：A
纳米 ZnO 是当前应用前景较为广泛的高功能无机材料。由于其颗粒尺寸的细微化，比表面积急剧增加，表面分子排布、电子结构和晶体结构都发生变化，具有表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等。从而使纳米 ZnO 具有一系列优异的物理、化学、表面和界面性质，在磁、光、电、催化等方面具有一般 ZnO 所无法比拟的特殊性能和用途，由它构成的二维薄膜和三维固体也不同于常规薄膜和块状固体材料［1 ~ 5］。本文对 ZnO 的制备方法、结构的表征及用途进行了综述，并对纳米氧化锌的应用前景进行了展望。