纳米氧化锌制备与表征
纳米氧化锌的制备、表征和光催化性能分析
液） 的紫外 一 见吸 收光谱 图 ， ５为纳 米 Ｚ （ 存 在 下经 太 阳 可 图 ｎ） 光２ ｈ光 催化 降解 后 的甲基橙 溶液 紫外一 可见 吸收 光谱 图 。
２ ４ 光 致发 光 （ Ｌ） ． Ｐ 光谱
为 了探 讨 纳米 Ｚ Ｏ粒 子光 催化 的动 ， ｎ 分别 测量 了纳 米 氧化 锌 （ 、 Ｎ） 商品 Ｚ （（ 的激 发 光 谱 。图 ６是 Ｎ 的 光敛 发 ｎ ）ｃ） 光 （ Ｉ 谱 ， 中 ３个 主峰分 别 是 紫色 发光 峰 （ ９ ． ６ ｍ） 较 Ｐ ） 图 ３３ ５ｎ 、 强 的蓝 色可 见发光 峰 （ ４ ． ５ ｍ， ４ ５ ５ ｎ 该主 峰 有一 个伴 峰 ） 一 个 、 次 强的绿 色 发光峰 （ ６ ． ４ ｍ， 主 峰两侧 有多 个伴 峰 ） ４ ７５ ｎ 该 。前 两个 峰 属于带 边 自由激 子发 光 ， 一个 峰 可能 为 束缚 激 子 发 第 －
Ｗ ＡＮＧ ｉｌ ｎ Ｊｕ ｉ ｇ ａ
（ Ｒｅ ｌ ｇ ｆ ｎ ｈ ｎ Ｕｎｖ ｒ ｉ Ｉｉ ｎＣｏｌ ｅｏ ｅ Ｙａ ｓ ａ ｉｅｓｔ ｙ，Ｑｉｈ ａ ｇ ａ ６ ０ ４ ｎ ｕ ｎ ｄ ｏ０ ６ ０ ）
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ Ｎａ ｏ Ｚ Ｏ ｙ ｔ ｅ ｉｅ ｙ ｔ ｅｍ ｅ ｈ ｄ ｏ ｎ ｆ ｒ ｐ ｅ ｉ ｉ ｔ ｎ ｉ ｉ ｈ ｐ ｆｓ ｈ ｒ Ｆ ｓｍｉ ｒｏ ｅ ， ｎ ｎ ｓ ｎ ｈ ｓ ｄ ｂ ｈ ｔ ｏ ｆｕ ｉ ｍ ｒ ｃ ｐ ｔ ｉ ｓ ｎ ｓ ａ ｅ ｏ ｐ ｅ ｅ Ｏ ｉ ｌ ｎ ｓ ｚ ｏ ａ ｏ ａ
关 键 词 纳米材料 氧化锌 制备技术 光催化剂 催化特性 中 图分 类号 ： ４ ． ０６３ ３ 文献标识码 ： Ａ
Ｐｒ ｐａ ａ ｉ ｎ ａ ｅ ｒ ｔｏ ｎｄ Ｃｈａ ａ ｔ ｒ ｚ ｔ０ ｆ Ｎａ ｏ ＺｎＯ ｎｄ Ｉ ｓ Ａｎａ ｙ ｉ ｒ ｃ ｅ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｎ ａ ｔ ｌｓｓ ｏ ｏ ｏ ｃ ｔ ｌ ｔｃ Ｐｒ ｐｅ ｔｅ ｆＰｈ ｔ ’ ａ ａ ｙ ｉ ｏ ｒ ｉ ｓ
纳米氧化锌的制备方法
纳米氧化锌的制备方法纳米氧化锌是一种具有广泛应用前景的纳米材料，在催化、光催化、光电子器件、生物医学和涂料等领域有着重要的应用价值。
本文将介绍几种常见的纳米氧化锌的制备方法，包括溶胶-凝胶法、热分解法、水热法和气相沉积法。
溶胶-凝胶法是一种常用的制备纳米氧化锌的方法。
其步骤如下：首先，将适量的锌盐溶解在溶剂中，例如乙醇、甲醇或水。
然后，加入适量的碱溶液用于调节pH值。
溶液中的锌离子和碱离子反应生成锌氢氧盐沉淀。
接下来，在适当的温度下，将沉淀进行热处理。
最后，通过分散剂和超声处理将沉淀分散成纳米颗粒。
该方法制备的纳米氧化锌具有粒径均匀、可控性强、纯度高等优点。
热分解法是一种制备纳米氧化锌的简单、经济的方法。
该方法以有机锌化合物或无机锌化合物为前驱体，通过热分解反应生成纳米氧化锌。
常见的有机锌化合物包括锌醋酸盐、锌乙酸盐等，无机锌化合物包括氯化锌、硝酸锌等。
首先，将前驱体在有机溶剂中溶解，然后通过热解、煅烧等方法将前驱体转化为氧化锌纳米颗粒。
该方法制备的纳米氧化锌具有晶体结构好、粒径可调节等优点。
水热法是一种常用的制备纳米氧化锌的方法。
其步骤如下：首先，将适量的锌盐和氢氧化物溶解在水中，形成混合溶液。
然后，将混合溶液加入到压力容器中，在一定的温度和压力下进行加热反应。
反应完成后，通过离心和洗涤的方式将沉淀分离，然后经过干燥处理得到纳米氧化锌。
该方法制备的纳米氧化锌具有粒径小、分散性好等优点。
气相沉积法是一种常用的制备纳米氧化锌的方法。
其步骤如下：首先，将适量的氧化锌前驱体溶解在有机溶剂中，形成溶液。
然后，将溶液填充到化学气相沉积设备中，并通过控制沉积温度、气体流量和时间等参数，使溶液中的前驱体在载气的作用下分解生成纳米氧化锌。
最后，通过对晶粒尺寸和形貌进行表征，得到纳米氧化锌的相关信息。
该方法制备的纳米氧化锌具有晶粒尺寸均匀、形貌可调节等优点。
综上所述，溶胶-凝胶法、热分解法、水热法和气相沉积法是几种常见的制备纳米氧化锌的方法。
化学实验知识：纳米氧化锌材料的制备和性能研究实验技术探究
化学实验知识：“纳米氧化锌材料的制备和性能研究实验技术探究”近年来，纳米技术的发展给材料研究带来了全新的可能性。
纳米材料具有比传统材料更优异的性能，因此受到研究人员的广泛关注。
其中，纳米氧化锌材料具有很高的应用价值。
为了更好地研究纳米氧化锌材料的制备和性能，本文将探讨一项“纳米氧化锌材料的制备和性能研究实验技术”的研究。
1、纳米氧化锌材料的制备纳米氧化锌材料主要通过化学方法制备，包括沉淀法、水热法和蒸发沉积法等多种方法。
其中较为常用的是沉淀法和水热法。
本实验以水热法为例进行介绍。
制备步骤：（1）首先将一定比例的Zn(NO3)2和NaOH加入去离子水中，形成Zn(OH)2。
（2）加入NH4HCO3，在搅拌的情况下形成沉淀。
（3）将沉淀用去离子水洗涤至中性，然后加入一定比例的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）。
（4）将混合液放入高压釜中，在一定的温度下进行水热处理。
（5）水热处理完成后将混合液冷却至室温，然后离心分离，干燥得到纳米氧化锌材料。
2、纳米氧化锌材料的性能研究（1）结构性能的研究通过X射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）等手段对纳米氧化锌材料的结构进行研究。
XRD可以得到样品的晶体结构信息，TEM 可以获得纳米材料的形貌和尺寸信息。
（2）光学性能的研究主要通过紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）和光致发光谱（PL）等手段对纳米氧化锌材料的光学性能进行研究。
UV-Vis可以获得样品的吸收光谱信息，PL可以得到样品的荧光光谱信息。
（3）电学性能的研究主要通过电化学工作站测试纳米氧化锌材料的电化学容量和循环伏安曲线等信息，以研究材料的电化学性能。
总之，纳米氧化锌材料的制备和性能研究是一个极具挑战性的领域，需要仔细设计实验方案，安全施行实验。
此外，实验过程中的每一步都需要仔细操作，以获得可靠、准确的实验结果。
未来，基于对纳米氧化锌材料性能的深入研究，人们应该可以将其应用到更多的领域，促进相关技术的发展。
纳米氧化锌材料的制备方法及结构表征
1 T9,3-7U957 ’V WBX:.2: 35@ Y9X F34’-37’-X ’V E379-.3( WBX:.2: ’V 7B9 E.5.:7-X ’V J@8237.’5 ’V ZB.53C >B95A[B’8 O5.\9-:.7XC >B95A[B’8 !M%%M$C ZB.53 ;
物饱和时， 纳米线开始生长， 系统冷却后， 合金液 （图 8 ） 滴固化在纳米线的顶端 。G*)H&%/ I$%/ 等 E A F 基于 9:; 催化生长机制，用简单的化学气相输运 和凝缩的方法合成了 <%= 纳米线。通过控制催化 剂合金团簇或金薄膜的起初位置和厚度分别来控 制 <%= 纳米线阵列的位置和纳米线的直径。在不 同的气源条件下，还获得了由 <%= 纳米线组成的 （图 2） 各种形貌， 如梳状结构、 线阵列等 。
89-&"%/&: W-9,3-.5A U97B’@: 35@ V85@3U9573( ,-.52.,(9: ’V [.52 ’].@9 535’U379-.3( 3-9 -9\.9R9@C .52(8@.5A 7B9 7-3@.7.’53( 35@ 9VV927.\9 \3,’-6(.K8.@6:’(.@C [.52 ’].@9 .: ,-9:9579@) ;#<=(",-: [.52 ’].@9 535’:7-8278-9^ &FG U97B’@^ \3,’- ,B3:9 U97B’@^ BX@-’7B9-U3( U97B’@^ 9(927-’2B9U.23( @9,’:.7.’5 U97B’@ \3,’- ,B3:9C BX@-’7B9-U3( 35@ 7B9 ,-’:,927.\9 9(927-’2B9U.23( @9,’:.7.’5 U97B6 ’@:) E’-9’\9-C 353(X:.: U97B’@: ’V [.52 ’].@9 535’U379-.3( 3-9 :8UU3-.[9@ 35@ 7B9 @9\9(’,U957 ,-’:,927 ’V 535’:7-8278-9@
棒状氧化锌纳米材料的制备及表征
棒状氧化锌纳米材料的制备及表征一、引言随着材料科学的不断发展，纳米材料在各个领域的应用越来越广泛。
其中，氧化锌纳米材料在光电子、传感器、生物医学等领域都有着重要的应用价值。
而棒状氧化锌纳米材料，由于其形状和表面积的特殊性质，更是受到了广泛的关注。
本文将详细介绍棒状氧化锌纳米材料的制备及表征。
二、制备方法棒状氧化锌纳米材料的制备方法有很多种，其中较为常用的是溶剂热法、水热法、微波法等。
在这里，我们以溶剂热法为例进行介绍。
首先，将氧化锌粉末和有机溶剂（如乙二醇）混合，形成混合物。
然后在混合物中掺入一定量的表面活性剂（如十二烷基硫酸钠），并用机械搅拌使其均匀分散。
接下来，将混合物加热到一定温度（通常在150-200℃之间），并保持一定时间，使其发生化学反应。
最后，将得到的产物用乙醇洗涤、离心等方法进行纯化和分离，即可得到棒状氧化锌纳米材料。
三、表征方法棒状氧化锌纳米材料的表征需要用到多种分析技术，下面介绍几种常用的表征方法。
1.透射电子显微镜（TEM）：TEM可以观察样品的形貌和粒径分布等信息。
通过TEM可以看到棒状氧化锌纳米材料的长、宽和形态等信息。
2.粉末X射线衍射（XRD）：XRD可以分析样品的晶体结构和晶体学参数等信息。
通过XRD可以确定棒状氧化锌纳米材料的晶体结构和晶粒尺寸等信息。
3. 紫外可见吸收光谱（UV-Vis）：UV-Vis可以检测样品的吸收光谱，反映其电子结构和能带结构等信息。
通过UV-Vis可以确定棒状氧化锌纳米材料的可见光吸收性质。
四、结论棒状氧化锌纳米材料的制备及表征是一个重要的研究课题，其具有良好的应用前景。
通过制备方法的优化和表征技术的不断改进，我们可以更加深入地了解其结构和性质，为其应用的实现提供技术支持。
相信在今后的研究中，棒状氧化锌纳米材料将会有更加广泛的应用和发展。
纳米氧化锌的制备及其光学性能分析
纳米氧化锌的制备及其光学性能分析纳米氧化锌是一种重要的半导体材料，在光电器件领域有广泛应用。
本文将介绍纳米氧化锌的制备方法和其光学性能分析。
一、纳米氧化锌的制备方法制备纳米氧化锌的方法有很多，常见的包括热分解法、水热法、溶胶-凝胶法、氢氧化物沉淀法、电沉积法等。
其中，热分解法和水热法是最常用的制备方法之一。
以热分解法为例，其制备过程如下：将预先制备好的锌酸盐溶液在惰性气体保护下加热至特定温度，同时加入还原剂，如聚乙二醇、葡萄糖等，使溶液中的锌酸盐得以还原成锌离子。
然后，将溶液静置，等到溶液中出现白色沉淀，即为纳米氧化锌。
水热法的制备过程较为简单，将锌盐和碱溶液反应得到氢氧化锌胶体，通过控制溶液中的pH值和温度，使氢氧化锌胶体自组装成纳米颗粒。
二、纳米氧化锌的光学性能分析纳米氧化锌具有较好的光学特性，其可见光透过率高达90%以上，而紫外光吸收强烈，且可通过调整纳米颗粒的尺寸和形态来调控其光学性能。
纳米颗粒的尺寸大小对光学性能具有重要影响，小尺寸的纳米颗粒对紫外光的吸收较强，而大尺寸的纳米颗粒在可见光范围内的透明度会有一定的影响。
因此，制备纳米氧化锌时需要控制纳米颗粒的尺寸和分布。
除了尺寸大小，形态也是影响纳米氧化锌光学性能的因素之一。
不同的形态会导致吸收谱和透明度不同。
例如，纳米棒状氧化锌较纳米球形氧化锌在紫外光区域有更强的吸收。
此外，掺杂纳米氧化锌也是提高其光学性能的一种途径。
掺杂金属离子或其他材料能够调整纳米氧化锌的带隙，提高其光催化性能和荧光性能等。
总之，纳米氧化锌是一种重要的半导体材料，其制备方法和光学性能分析对其在光电器件领域的应用具有重要意义。
在未来的研究中，还需要进一步深入探究其性质和应用，为光电器件的发展做出更大的贡献。
简单的制备纳米氧化锌的制备方法
氨水沉淀法制备纳米氧化锌在水——乙醇介质中用氨水沉淀法制备出了纳米Zn（OH）2和ZnO材料，讨论了介质组成对沉淀产物ZnO微粒的粒径范围及形貌的影响，并研究出由Zn(OH)2分解为纳米ZnO的最佳干燥脱水条件为200℃、2h。
表明本方法不需高温处理就可得到颗粒均匀且分布窄的ZnO纳米材料，粒径可达17～6nm。
一、试剂和仪器主要原料为氯化锌、无水乙醇、氨水等，均为分析纯试剂。
仪器为微型滴定管、磁力搅拌器、恒温干燥烘箱。
二、试验方法以水——乙醇为溶剂，其中醇的体积含量分别为0%（去离子水）、20%、60%、100%。
将氯化锌、氨水配制成不同浓度的溶液（不同浓度是多少？）。
取一定体积（一定体积是多少？）的氯化锌乙醇溶液于烧杯中，加以适当速度搅拌，不同浓度的氨水从微型滴管中缓慢滴入氯化锌乙醇溶液中，使之进行反应。
控制氨水用量，调节pH值为7.0左右，确定滴定终点。
反应得到的白色沉淀物，经抽滤洗涤后自然风干即为Zn（OH）2纳米粉，Zn（OH）2经干燥（200℃、2h）脱水后，为ZnO纳米粉体。
三、不同乙醇浓度对ZnO粒径的影响样品号 1 2 3 4醇含量/%（体积分数）0 20 60 100粒径范围/nm 286～46 100～31 38～14 17～6这一结果表明，在此混合介质中，乙醇的存在对反应中生成的ZnO晶核的生长有明显的抑制作用，并且含量越高，这种抑制作用也越强。
四、氯化锌和氨水不同浓度下ZnO粒径大小ZnCl2浓度/mol·L-1粒径范围/nm 氨水浓度/%（体积分数）粒径范围/nm0.5 32～12 10 32～141.0 25～15 15 25～152.0 34～10 25 16～7氯化锌的浓度对ZnO的粒径影响不大，规律性不强；氨水的浓度对ZnO的粒径稍有影响，浓度增大，粒径是减小趋势，浓度为15%时，粒径为25～15nm，浓度为25%时，粒径为17～7nm。
五、该方法操作简单，条件温和，所用原材料成本低，过程易控制等，是制备ZnO纳米粉的好方法，值得推广。
纳米氧化锌材料的制备
纳米氧化锌材料的制备纳米氧化锌材料近年来受到广泛关注，因其在光电、催化、生物、传感等领域具有重要应用前景。
本文将介绍纳米氧化锌材料的制备方法，包括溶液法、固相法、气相法等，同时讨论不同制备方法对纳米氧化锌材料的形貌、结构、性质等方面的影响。
一、溶液法制备纳米氧化锌材料溶液法是一种较为常见的纳米材料制备方法，其操作简单、成本相对较低。
在溶液法中，常用的制备纳米氧化锌材料的方法包括沉积-沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法等。
下面将逐一介绍这些方法。
1. 沉积-沉淀法：该方法主要是通过沉积-沉淀过程制备纳米氧化锌材料。
首先将锌盐（如氯化锌、硫酸锌等）按一定比例溶解于溶剂中，然后加入碱液或沉淀剂，生成氧化锌沉淀。
最后通过离心、洗涤和干燥等步骤得到纳米氧化锌材料。
该方法制备的纳米氧化锌材料通常具有较大的比表面积和较好的分散性。
2. 水热法：水热法是一种在高温高压条件下制备纳米氧化锌材料的方法。
将锌盐和碱液混合后，加入反应容器中，在高温水热条件下反应一定时间后，即可得到纳米氧化锌材料。
水热法制备的纳米氧化锌材料形貌较为均一，具有较高的结晶度和比表面积。
3. 溶胶-凝胶法：溶胶-凝胶法是一种溶胶和凝胶形成的过程，通过溶胶状态和凝胶状态发生的变化来制备纳米氧化锌材料。
在该方法中，首先通过将锌盐在溶剂中溶解制备溶胶，然后加入适量的沉淀剂或表面活性剂，形成凝胶。
最后通过干燥或煅烧处理得到纳米氧化锌材料。
溶胶-凝胶法制备的纳米氧化锌材料通常具有较好的孔隙结构和较高的比表面积。
二、固相法制备纳米氧化锌材料固相法是一种通过在固相反应中制备纳米氧化锌材料的方法。
常见的固相法包括热分解法、高能球磨法等。
1. 热分解法：热分解法是一种通过在高温下使固态反应发生，从而制备纳米氧化锌材料的方法。
该方法在惰性气氛中将锌源与氧源加热，其反应过程中生成气体或溶于惰性气氛中从而得到纳米氧化锌材料。
热分解法制备的纳米氧化锌材料形貌较为均一，可以调控成不同形状的颗粒。
纳米氧化锌的合成及性能表征【文献综述】
文献综述纳米氧化锌的合成及性能表征一、前言部分纳米半导体材料是一种自然界不存在的人工设计制造的（通过能带工程实施）新型半导体材料，它具有与体材料截然不同的性质。
随着材料维度的降低和结构特征尺寸的减小(≤100nm)，量子尺寸效应、量子干涉效应、量子隧穿效应、库仑阻塞效应以及多体关联和非线性光学效应都会表现得越来越明显，这将从更深的层次揭示出纳米半导体材料所特有的新现象、新效应。
MBE，MOCVD 技术，超微细离子束注入加工和电子束光刻技术等的发展为实现纳米半导体材料的生长、制备以及纳米器件(共振隧穿器件、量子干涉晶体管、量子线场效应晶体管、单电子晶体管和单电子存储器以及量子点激光器、微腔激光器等) 的研制创造了条件。
这类纳米器件以其固有的超高速（10-12~10-13）、超高频（>1000GHZ）、高集成度（>1010元器件/cm2）、高效低功耗和极低阈值电流密度（亚微安）、极高量子效率、高的调制速度与极窄带宽以及高特征温度等特点在未来的纳米电子学、光子学和光电集成以及ULSI 等方面有着极其重要应用前景，极有可能触发新的技术革命，成为21世纪信息技术的支柱。
纳米氧化锌是一种新型高功能精细无机材料，其粒径介于1~100nm之间，又称超氧化锌。
由于颗粒尺寸的细微化，使得纳米氧化锌产生了其本体块状材料所不具备的表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应等,因而使得纳米氧化锌在磁,光电,敏感等方面具有一些特殊的性能，主要用来制造气体传感器、荧光体、紫外线屏蔽材料、变阻器、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。
氧化锌是一种半导体催化剂的电子结构，在光照射下，当一个具有一定能量的光子或者具有超过这个半导体带隙能量Eg的光子射入半导体时，一个电子从价带NB激发到导带CB，而留下了一个空穴。
激发态的导带电子和价带空穴能够重新结合消除输入的能量和热，电子在材料的表面态被捕捉，价态电子跃迁到导带，价带的孔穴把周围环境中的羟基电子抢夺过来使羟基变成自由基，作为强氧化剂而完成对有机物（或含氯）的降解，将病菌和病毒杀死。
纳米氧化锌的乳液合成、结构表征与气敏性能
第3期1998年9月 无 机 化 学 学 报JOU RNAL O F I NOR GAN I C CH E M ISTR YV o l114,N o13Sep t,1998研究简报纳米氧化锌的乳液合成、结构表征与气敏性能a徐甲强3 潘庆谊33 孙雨安 李占才(郑州轻工业学院化学工程系,郑州 450002)利用化学沉淀法、乳液法及微乳液法合成了不同晶粒尺寸的纳米氧化锌气敏材料;用X射线衍射和透射电镜、研究了材料的晶体结构和陶瓷微结构,并利用科西2科西法和德拜2谢乐法计算了材料的平均晶粒度和晶格畸变;和静态配气法测试了材料对乙醇、汽油、氢气、丁烷、六氟化硫的气体灵敏度。
实验结果表明:微乳液法和阴离子表面活性剂乳化法合成的氧化锌具有颗粒小,气体灵敏度高和工作温度低的特点。
关键词: 氧化锌 钠米材料 乳液合成 气体传感器 晶粒度ZnO是一种多功能材料,在压电陶瓷、颜料、石油化工催化剂及敏感材料领域取得了广泛的应用。
作为气敏材料,ZnO是研究最早、应用最广的气敏材料之一[1],它的优点是:对可燃气体具有较高的气体灵敏度,通过掺杂可提高氧化锌的气敏选择性,从而达到对硫化氢、氟立昂、酒精蒸汽和一氧化碳等气体的选择性检测[2～4]。
ZnO气敏材料的缺点是工作温度较高,一般为400～500℃,气敏选择性较差。
目前国内外对纳米ZnO应用的报道偏重于催化剂、涂料和压电陶瓷等领域,其制备工艺复杂,对试剂要求较高。
本文报道利用微乳液法及阴离子表面活性剂乳化法合成了纳米尺寸的ZnO气敏材料,工艺简单,颗粒均匀,气敏效应好。
1 实验方法111 氧化锌材料的制备11111 化学沉淀法 室温下,在1m o l・l-1Zn(NO3)2溶液中,加入6m o l・l-1 N H3H2O,不断搅拌,控制溶液的pH值为8～818,得到Zn(O H)2沉淀,在室温下陈化36h,过滤并用蒸馏水洗涤干净后,于80℃干燥、研磨后,600℃灼烧2h即得ZnO微粉。
纳米氧化锌的制备技及其表征
化学化工学院材料化学专业实验报告实验名称：纳米ZnO的制备及其表征年级： 2010级日期：2012年9月13日姓名： 学号：22 同组人：1、 预习部分1、 纳米氧化锌：1.1 简介纳米氧化锌(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。
1.2形态 纳米氧化锌是一种多功能性的新型无机材料，其颗粒大小约在1～100纳米。
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。
1.3性质氧化锌是一种半导体催化剂的电子结构，在光照射下，当一个具有一定能量的光子或者具有超过这个半导体带隙能量Eg的光子射入半导体时，一个电子从价带NB激发到导带CB，而留下了一个空穴。
激发态的导带电子和价带空穴能够重新结合消除输入的能量和热，电子在材料的表面态被捕捉，价态电子跃迁到导带，价带的空穴把周围环境中的羟基电子抢夺过来使羟基变成自由基，作为强氧化剂而完成对有机物（或含氯）的降解，将病菌和病毒杀死。
1.4应用橡胶工业中的应用可以作为硫化活性剂等功能性添加剂，提高橡胶制品的光洁性、耐磨性、机械强度和抗老化性能性能指标，减少普通氧化锌的使用量，延长使用寿命；陶瓷工业中的应用作为乳瓷釉料和助熔剂，可降低烧结温度、提高光泽度和柔韧性，有着优异的性能；国防工业中的应用纳米氧化锌具有很强的吸收红外线的能力，吸收率和热容的比值大，可应用于红外线检测器和红外线传感器；纳米氧化锌还具有质量轻、颜色浅、吸波能力强等特点，能有效的吸收雷达波，并进行衰减，应用于新型的吸波隐身材料；纺织工业中的应用具有良好的紫外线屏蔽性和优越的抗菌、抑菌性能，添加入织物中，能赋予织物以防晒、抗菌、除臭等功能；饲料工业中的应用纳米氧化锌作为一种纳米材料，具有高效的生物学活性、吸收率高、抗氧化能力强、安全稳定等特性，是目前最理想的锌源。
纳米ZnO的制备
纳米ZnO的制备、表征及应用摘要:本文比较和综述了纳米ZnO的各种制备方法，并对纳米ZnO的广泛应用进行了分析和阐述。
使用热重分析、扫描电镜分析（SEM）、透射电镜分析（TEM）、粒度分析、X射线衍射仪(XRD)、对所制得纳米ZnO的成分、晶型和形貌进行了表征, 并举例说明了纳米ZnO的一些实际应用。
关键词：ZnO 制备表征应用纳米ZnO是一种新型的多功能的精细无机材料，出于其颗粒尺寸细小，比表面积较大，所以具有普通ZnO所无法比拟的特殊性能，如表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等。
同时纳米ZnO也是一种自激活的半导体材料，室温下禁带宽度为3.27eV，激子束缚能为60meV，这就使得纳米ZnO材料从理论上具备了从紫外光至可见光稳定的发射本领。
因此，纳米ZnO材料在光电转换、光催化及气体传感器等领域有着广阔的应用前景。
1 纳米ZnO的结构与性质氧化锌晶体有三种结构：六边纤锌矿结构、立方闪锌矿结构，以及比较罕见的氯化钠式八面体结构。
纤锌矿结构在三者中稳定性最高，因而最常见。
立方闪锌矿结构可由逐渐在表面生成氧化锌的方式获得。
在两种晶体中，每个锌或氧原子都与相邻原子组成以其为中心的正四面体结构。
八面体结构则只曾在100亿帕斯卡的高压条件下被观察到。
纤锌矿结构、闪锌矿结构有中心对称性，但都没有轴对称性。
晶体的对称性质使得纤锌矿结构具有压电效应和焦热点效应，闪锌矿结构具有压电效应。
纤锌矿结构的点群为6mm（国际符号表示），空间群是P63mc。
晶格常量中，a = 3.25 埃，c = 5.2 埃；c/a比率约为1.60，接近1.633的理想六边形比例。
在半导体材料中，锌、氧多以离子键结合，是其压电性高的原因之一。
由于纳米材料晶粒极小，表面积特大，在晶粒表面无序排列的原子分数远远大于晶态材料表面原子所占的百分数，导致了纳米材料具有传统固体所不具备的许多特殊。
基本性质，如体积效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和介电限域效应等，从而使纳米材料具有微波吸收性能、高表面活性、强氧化性、超顺磁性及吸收光谱表现明显的蓝移或红移现象等。
溶胶—凝胶法制备纳米氧化锌粉体及纳米氧化锌粉体的表征
重庆大学硕士学位论文
中文摘要
摘 要
纳米氧化锌是一种面向 21 世纪的新型高功能精细无机产品，与普通氧化锌相 比，纳米氧化锌显示出诸多特殊性能（如压电性、荧光性、无毒和非迁移性、吸收 和散射紫外线能力等）和用途（如用于压敏电阻、压电材料、气体传感器、图像记 录材料、磁性纳米氧化锌 的方法有很多，溶胶－凝胶法以反应温度低，反应过程易于控制；制品的均匀度、 纯度高；易于改性等优点吸引了众多学者的目光。 本课题以醋酸锌为原料，使用了聚乙二醇－400 和柠檬酸三铵两种改性剂，通 过溶胶—凝胶法成功的制备出了纳米氧化锌粉体。分别研究了以聚乙二醇－400 和 柠檬酸三铵为改性剂制备工艺过程中主盐浓度、溶剂用量、改性剂用量、胶溶剂种 类、反应温度、干燥温度和时间、煅烧温度和时间等参数的影响，结果表明： （1） 使用聚乙二醇－400 为改性剂时，理想的制备条件为: 醋酸锌溶液配制成 0.5 ～ 1mol/L，无水乙醇的用量为 V 无水乙醇 / V 水 ＝1～3，改性剂用量为 1mol Zn2+加 130～ 200ml 聚乙二醇－400； （2）使用柠檬酸三铵为改性剂时，理想的制备条件为：醋酸 锌溶液配制成 0.5～1.8mol/L， 柠檬酸三铵的适宜用量为 m 得到最终产物。 通过热失重分析法对反应的前驱物和氢氧化锌凝胶进行分析，确认反应最终产 物为氧化锌，经分析，两种氧化锌粉体的纯度均在 99％以上。对两种不同纳米氧化 锌粉体在水中和无水乙醇中进行了分散稳定性测试，发现使用聚乙二醇－400 改性 剂得到的纳米氧化锌粉体在无水乙醇溶液中的分散稳定性要好一些，而使用柠檬酸 三铵为改性剂得到的纳米氧化锌粉体在水中的分散稳定性较好。对两种纳米氧化锌 粉体的无水乙醇溶液进行了紫外光吸收能力测试，发现两种纳米氧化锌粉体均能有 效的屏蔽紫外光中的 UVB 和 UVC， 但在屏蔽 UVA 方面， 使用聚乙二醇－400 为改 性剂得到的纳米氧化锌效果要好一些。 使用原子力显微镜对纳米氧化锌粉体粒子的形状和大小进行观测，发现使用两 种改性剂得到的纳米氧化锌粉体粒子的分散性较好，颗粒均匀。以聚乙二醇－400 为改性剂得到的纳米氧化锌粉体粒径在 70nm 左右，而以柠檬酸三铵为改性剂得到 的纳米氧化锌粉体粒径在 30nm 左右，颗粒均呈圆球状。 关键词：纳米氧化锌，溶胶—凝胶法，聚乙二醇－400，柠檬酸三铵， 原子力显微镜
纳米氧化锌材料的制备方法及结构表征
Peidong Yang 等基于VLS 催化生长机制，用简单的化学气相输运和凝缩的方法 合成了ZnO 纳米线。通过控制催化剂合金团簇或金薄膜的起初位置和厚度分别 来控制ZnO 纳米线阵列的位置和纳米线的直径。在不同的气源条件下，还获得 了由ZnO纳米线组成的各种形貌，如梳状结构、线阵列等（下图）。
谢
谢
2.水热法制Biblioteka 纳米ZnO• 水热法是将反应前驱物可溶锌盐溶液和碱分 • 置于管状高压釜中，在反应温度300℃，体系压 力20mpa 下，分置的锌盐和碱液迅速混合进行反 应。其实质是：将可溶性锌盐和碱液混合形成氢 氧化锌的“沉淀反应”和氢氧化锌脱水生成氧化 锌的“脱水反应”集合在同一反应器内同时完成， 得到比普通水热反应颗粒度小许多的结晶完好的 ZnO晶粒。
纳米氧化锌材料的制备方法及 结构表征
1.气--固--液法（VLS 法）制备纳米ZnO
• 利用高温物理蒸发或有机金属化合物的气相反应， 通过气体传输，可使反应物沉积到低温衬底上并 生长为一维结构.在纳米线生长过程中，先形成催 化剂金属（金、银等）与纳米材料的低共熔合金 液滴，此液滴吸收气相反应物形成晶核。液滴中 反应物饱和时，纳米线开始生长，系统冷却后， 合金液滴固化在纳米线的顶端（下图）
纳米氧化锌(性能表征、形态、表面改性)
纳米氧化锌（性能表征、形态、表面改性）纳米氧化锌粒径介于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。
纳米氧化锌性能表征纳米级氧化锌的突出特点在于产品粒子为纳米级，同时具有纳米材料和传统氧化锌的双重特性。
与传统氧化锌产品相比，其比表面积大、化学活性高，产品细度、化学纯度和粒子形状可以根据需要进行调整，并且具有光化学效应和较好的遮蔽紫外线性能，其紫外线遮蔽率高达98%；同时，它还具有抗菌抑菌、祛味防酶等一系列独特性能。
分析测试中心用透射电镜对产品进行了分析，纳米氧化锌粒子为球形，粒径分布均匀，平均粒径20~30纳米，所有粒子的粒径均在50纳米以下。
经3400比表面及孔径测定仪（北京金埃谱科技公司）测试，纳米氧化锌粉体的BET比表面积在35m2/g以上。
此外，通过调整制备工艺参数，还可以生产出棒状纳米氧化锌。
本产品经中国科学院微生物研究所检测鉴定，结果表明，在丰富细菌培养基中，加入0.5%~1%的纳米氧化锌，可有效抑制大肠杆菌的生长，抑菌率达99.9%以上。
纳米氧化锌形态纳米氧化锌是一种多功能性的新型无机材料，其颗粒大小约在1～100纳米。
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。
简单水热法制备棒状纳米氧化锌及其表征
摘
要 ： 以 Ｚ （ 。 和 Ｎａ ｎ ＮＯ ） ＯＨ 为 原 料 ， 不使 在
列 的 Ｚ Ｏ 纳 米棒 。我 们 利 用 Ｚ （ 。 。和 Ｎａ ｎ ｎ ＮＯ ） ＯＨ
为 原料 ， 在不 适 用任 何 添加 剂和 分散 剂 的条件 下 ， 通
过 变化 合成 时 间和 温度 制备 出了结 晶 良好 的棒状 纳 米 Ｚ Ｏ颗 粒 。并 研 究 了结 晶最 好 的 一组 样 品 的光 ｎ
始 时烧杯 中出现 大 量 的 絮状 沉 淀 ， 玻 璃棒 不 断 搅 用
拌 至溶液 澄 清 。此时 溶液 中 Ｚ 。 与 ＯＨ一 尔 比约 ｎ。 ＋ 摩
为 １： ０ ｐ 值 为 １ ２ ，Ｈ ３左 右 。取 上 述溶 液 ５ ｍＬ加 入
５ ｍＬ去 离子水 ， ０ 超声 ４ ｍｉ。将超 声后 的溶液转 移 ０ ｎ 至高 压釜 中至其容 积 的 ６ ～ ７ ， 封 。把 高 压 Ｏ Ｏ 密
文章 编号 ：０ １９ ３ （ ０ ０ 增 刊 工 ０ １－４ １０—７１ ２１ ） 一 １ ３０
釜 放 入真 空 干燥箱 中 ， 一定 的温度 和时 间后 ， 高压 将
１ 引 言
Ｚ Ｏ作 为一 种 Ⅱ一 ｎ Ⅵ族 直接 带 隙宽禁 带 半导 体 ，
晶格 常数 ａ ０ ３ ５ ｍ，一０ ５ ｍ， 温下 的禁 带 一 ． ２ ｎ ｃ ． ２ｎ 室
李 世 帅 等 ： 单 水 热 法 制 备 棒 状 纳 米 氧 化 锌 及 其 表 征 简
简 单 水 热 法 制 备 棒 状 纳 米 氧 化 锌 及 其 表 征
李世 帅 冯 秀鹏 黄 金 昭 ， ， ， 张 仲 ， 冶微 陶
（ ． 南大 学 理学 院 ， 东 济南 ２ ０ ２ ；２ １济 山 ５ ０ ２ ．南京 邮 电大 学 理学 院 ， 江苏 南 京 ２ ０ ０ ） １ ０ ３
zno纳米粒子的制备及表征
zno纳米粒子的制备及表征ZnO纳米粒子是一种具有广泛应用前景的材料，具有独特的光学、电学和磁学性质。
本文将探讨zno纳米粒子的制备方法以及常用的表征技术。
制备方法溶剂热法溶剂热法是一种常用的制备ZnO纳米粒子的方法。
其基本步骤如下：1.取一定量的锌盐（如硝酸锌）和一种溶剂（如乙醇）。
2.将锌盐溶解在溶剂中，形成锌离子溶液。
3.将溶液进行加热，通常在反应温度为80-150摄氏度之间。
4.在加热过程中，溶液中的锌离子逐渐转化为ZnO纳米晶体。
5.经过一定时间的反应，将溶液进行冷却和离心处理，将产生的ZnO纳米粒子收集。
水热法水热法也是一种常用的制备ZnO纳米粒子的方法。
其基本步骤如下：1.取一定量的锌盐（如硝酸锌）和一定量的水。
2.将锌盐溶解在水中，形成锌离子溶液。
3.将溶液进行加热到高温（通常为180-200摄氏度）。
4.在高温高压的环境下，锌离子逐渐转化为ZnO纳米晶体。
5.经过一定时间的反应，将溶液冷却，将产生的ZnO纳米粒子进行离心和洗涤。
6.最后，将得到的纳米粒子进行干燥。
气相沉积法气相沉积法是一种以气体为原料，通过化学反应在基底上生长ZnO纳米晶体的方法。
其基本步骤如下：1.准备一种Zn源气体（如乙酸镐）和一种氧源气体（如氧气）。
2.将这两种气体送入反应室中，并控制流量和温度。
3.在适当的反应条件下，气相中的原料气体在基底上发生反应生成ZnO纳米晶体。
4.反应结束后，得到的纳米粒子进行洗涤和干燥。
表征技术ZnO纳米粒子的表征对于研究其结构和性质具有重要意义。
下面介绍几种常用的表征技术：X射线衍射（XRD）X射线衍射是一种分析物质结构的技术。
对于ZnO纳米粒子的表征，可以通过X射线衍射仪器来获取X射线衍射图谱。
通过分析图谱中的衍射峰位置和强度，可以确定样品的晶体结构、晶粒尺寸和晶体取向。
扫描电子显微镜（SEM）扫描电子显微镜是一种观察样品形貌和表面形态的技术。
通过扫描电子显微镜可以得到高分辨率的ZnO纳米粒子图像。
纳米氧化锌的电化学制备与表征
纳米氧化锌的电化学制备与表征王靖昊 515111910055一、实验目的1、用电化学沉积法制备纳米氧化锌薄膜，掌握相关原理。
2、用XRD、紫外可见吸收光谱等分析手段对所制备的纳米ZnO进行表征。
3、对所得纳米ZnO进行染料降解测试。
二、实验原理1、纳米氧化锌ZnO是一种II、VI族宽禁带半导体化合物材料，最常见的结构主要有六方纤锌矿结构和立方闪锌矿结构。
其中，六角纤锌矿为热力学稳定的结构。
ZnO半导体具有良好的光电、压电、气敏性质，电化学稳定性高、价格低廉、毒性小、能阻截紫外光等优点，在透明导体、太阳能电池、光波导器件、微传感器等方面具有广泛的应用。
制备纳米ZnO的方法有很多，如金属有机化学气相沉积法、溶胶-凝胶法、水热法、脉冲激光沉积法、电化学沉积法等。
其中电化学沉积法实验条件要求低，可在低温下进行，操作简单，成本低，适合用于本次综合化学实验。
2、电化学沉积法电化学沉积法指电解含有所要生长元素的电解液，使所需固体物质在电极析出沉积的方法。
电化学沉积法分为阳极氧化法和阴极还原法，因对ZnO的制备，阴极还原法实际相对简单，本次采用阴极还原法。
在硝酸锌电解液中，阴极反应式为：总反应式为：从而在阴极得到纳米氧化锌材料3、染料降解研究当半导体光催化剂受到光子能量高于半导体禁带宽度的入射光照射时，位于半导体催化剂价带的电子就会受到激发进入导带，同时会在价带上形成对应的空穴，即产生光生电子-空穴对。
光生电子(e-)具有很强的氧化还原能力，它不仅可以将吸附在半导体颗粒表面的有机物活化氧化，还能使半导体表面的电子受体被还原。
而受激发产生的光生空穴(h+)则是良好的氧化剂，一般会通过与化学吸附水（H2O）或表面羟基（OH-）反应生成具有很强氧化能力的羟基自由基（·OH）。
研究表明羟基自由基几乎能够氧化所有有机物并使之矿化。
实验证明一般光催化反应都是在空气气氛中进行，其中一个主要原因就是空气中所含氧气的存在对光催化有促进作用，能加速反应的进行，从原理上分析普遍认为氧气的存在可以抑制光催化剂上电子与空穴的复合，同时它还可以与光生电子作用形成超氧离自由氧O2-，接着与H+生成HO2，最后再生成羟基自由基，因此成为了羟基自由基的另外一个重要来源。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
纳米氧化锌的制备与表征
1 前言
纳米氧化锌是一种面向21世纪的新型高功能精细无机产品，其粒径介于1-100纳米，又称为超微细氧化锌。
由于颗粒尺寸的细微化，比表面积急剧增加，使得纳米氧化锌产生了其本体快材料所不具备的表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等。
因此，纳米氧化锌在磁、光、电、化学、物理学、敏感性等方面具有一般氧化锌产品无法比拟的特殊性能和新用途：
➢ 可以作为硫化活性剂等功能性添加剂，提高橡胶制品的光洁性、耐磨性、机械强度和抗老化性能性能指标，减少普通氧化锌的使用量，延长使用寿命； ➢ 作为乳瓷釉料和助熔剂，可降低烧结温度、提高光泽度和柔韧性，有着优异的性能； ➢ 纳米氧化锌具有很强的吸收红外线的能力，吸收率和热容的比值大，可应用于红外线检测器和红外线传感器；
➢ 纳米氧化锌还可应用于新型的吸波隐身材料；具有良好的紫外线屏蔽性和优越的抗菌、抑菌性能，添加入织物中，能赋予织物以防晒、抗菌、除臭等功能。
现在制备氧化锌一般有沉淀高温煅烧法、水热合成法、溶胶-凝胶法和气相沉淀法。
本次试验采用水热合成法。
2 实验过程
2.1 实验原理 本次纳米氧化锌的制备是以ZnAc 2为原料,NaOH 为沉淀剂制备纳米ZnO 的。
反应方程式如下: 2)(Ac Zn + 2NaOH = 2)(OH Zn ↓ + NaAc 2 热处理: 2)(OH Zn → ZnO + O H 2↑
2.2 实验仪器和药品
仪器：托盘天平，烧杯，量筒，电子天平，玻璃棒，布氏漏斗，滤纸，吸滤瓶，烘箱，高压釜FP-8500荧光，紫外-可见吸收光谱用 V-650 型紫外可见光度计测量。
药品：醋酸锌，蒸馏水，无水乙醇，固体氢氧化钠
2.3 实验步骤：
1)称量：分别在托盘天平上称取0.4g 氢氧化钠固体和在电子天平上称取
0.5478g ZnAc2于40mL 烧杯中
2)溶解：室温下，将所称取的氢氧化钠与ZnAc2装至烧杯中，然后向烧杯
中加入配置好的水和乙醇，分别加18ml水和18ml无水乙醇，其比值为
1:1，用玻璃棒搅拌溶解至出现浑浊。
3)将上述溶液转移至40 mL高压釜中，保持其填充度为80%。
置于180 ℃反
应8小时后自然冷却至室温，抽滤并收集白色沉淀，然后用去离子水反
复冲洗以除去吸附的多余离子，在醇洗，之后将得到的产品放入60 ℃
烘箱中烘烤4小时后取出。
4)用紫外可见吸收光谱和荧光光谱检测，并收集数据。
3实验数据处理与分析
3.1 纳米氧化锌的荧光测试
纳米氧化锌的室温荧光光谱如图1所示。
3.2 纳米氧化锌的紫外-可见吸收情况
图2是纳米氧化锌的紫外-可见吸收光谱图。
4感受与建议
本次实验采用水热法制备纳米氧化锌，该方法制备的纳米氧化锌晶粒纯度高、结晶效果好，具有反应过程易于控制、产物粒径分布窄且分散性好等优点，该方法明显优于高温灼伤法。
选择这一课题作为我们专题训练的项目，不仅具有实际指导意义，纳米技术的日渐活跃及其在化工企业的广泛应用都表示掌握这一技术日益重要。
在本次专题训练中，我掌握了如何利用水热法制备纳米氧化锌，尽管实验结果并不完美，没有预想的那么成功，但是在我们的辛苦努力下也顺利得到产品。
实验过程中，我们发现问题，解决问题，不懂得实验操作积极问他人，复习以往实验操作知识，全过程规范操作，期间包括分析天平的使用等。
我自己感觉本次专题训练的实际意义就是综合运用理论知识指导实践操作，提高自己的实验操作能力。
从实验方案的制定到实验仪器及用品的准备，再到结果的分析，一个流程走完，也锻炼了我独立操作的能力，熟悉实验的方法与流程，提高动手能力，对以往的理论知识更是一个温故而知新的过程，增加了直观印象。
虽然这次专题训练顺利完成了，但还是想在此给帮助过我的所有同学和各位指导老师表示诚挚的谢意！
5参考文献
[1]潘明月. 纳米氧化锌的制备与应用[J]. 四川化工. 2005(04)
[2]李霞章,陈志刚,陈建清,陈杨. 醇水法制备纳米粉体原理及应用[J]. 硅酸
盐通报. 2006(02)
[3]《大学通用化学实验技术》宋光泉主编，高等教育出版社
[4]《大学化学实验》张升晖主编，化学工业出版社。