纳米氧化锌
纳米氧化锌的制备、表面改性及应用
纳米氧化锌的制备、表面改性及应用【摘要】纳米氧化锌是一种具有广泛应用前景的材料，其在光电器件、生物医药和环境保护领域均有重要应用。
本文将首先介绍纳米氧化锌的制备方法和表面改性技术，然后探讨其在光电器件中的应用和在生物医药领域中的潜力，最后讨论其在环境保护中的作用。
通过对这些方面的探讨，可以更好地了解纳米氧化锌在不同领域的应用和价值，同时也展望了其未来在科学研究和工程应用中的发展方向和趋势。
纳米氧化锌的研究不仅可以促进材料科学的发展，还有望为解决当下社会面临的环境和健康问题提供新的解决方案。
【关键词】纳米氧化锌、制备、表面改性、应用、光电器件、生物医药、环境保护、应用前景、研究展望1. 引言1.1 纳米氧化锌的研究背景纳米氧化锌是一种重要的纳米材料，在过去几十年里受到了广泛的研究。
纳米氧化锌具有较大的比表面积、优异的光学、电学性能和良好的化学稳定性，因此被广泛应用于各个领域。
纳米氧化锌的研究背景主要包括以下几个方面：纳米氧化锌的独特性能和结构使其成为一种优异的光电材料，能够广泛应用于光电器件、传感器等领域；纳米氧化锌具有良好的生物相容性和生物活性，在生物医药领域具有很高的应用价值；纳米氧化锌还具有良好的光催化性能和抗菌性能，在环境保护领域也具有广阔的应用前景。
对纳米氧化锌的研究具有重要的意义，能够推动材料科学和应用领域的发展。
1.2 纳米氧化锌的研究意义纳米氧化锌具有优异的光电性能，具有较高的光吸收率和导电性，使其在光电器件领域有着广泛的应用前景。
利用纳米氧化锌可以制备高效的太阳能电池、光电探测器等器件，提高器件的性能和稳定性。
纳米氧化锌具有良好的生物相容性和生物活性，被广泛应用于生物医药领域。
纳米氧化锌可以作为药物载体，具有控释和靶向释放的功能，可以用于治疗肿瘤、炎症等疾病，也可以用于生物成像和诊断。
纳米氧化锌还具有良好的催化活性和光催化性能，被广泛应用于环境保护领域。
纳米氧化锌可以用于水处理、空气净化等领域，去除有害物质和污染物，净化环境，保护生态。
纳米氧化锌
摘要纳米氧化锌是一种面向2l世纪的新型高功能精细无机产品，其粒径介于l-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块状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。
因而,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，在橡胶、涂料、油墨、颜填料、催化剂、高档化妆品以及医药等领域展示出广阔的应用前景。
纳米氧化锌由于其巨大的表面能，导致颗粒很容易团聚在一起．要使纳米氧化锌的种种特殊性能得以充分利用，首先必须解决纳米粒子之问的团聚及在溶剂中分散性能差的问题．表面活性剂是一种常用的表面改性剂，目前，国内外采用表面活性剂作为纳米粉体改性剂的研究工作并不少见．本文采用水热合成法制备纳米氧化锌，通过在反应过程中加入复合型表面活性剂（油酸/十二烷基硫酸钠）对其进行表而修饰改性，改善纳米ZnO的水溶性和颗粒团聚的现象,制备出了粒径更小、分散性更好的纳米氧化锌．关键词：纳米氧化锌；粒径；复合型表面活性剂复合型表面活性剂对纳米氧化锌粒径和形貌的影响研究前言纳米技术的发展对世界经济的发展将起到推动作用。
纳米材料的制备与性能研究有着十分重要的意义，而对于纳米材料的表面修饰是纳米材料制备、加工和应用过程中具有决定意义的关键技术。
ZnO作为纳米化的半导体材料不仅具有宽频带、强吸收和“蓝移”现象，还能产生光学非线性响应，具有更优异的光电催化活性，在发光材料、非线性光学材料、光催化材料等方面也应用广泛。
纳米氧化锌的化学法制备包括气相法、液相法和固相法，其中液相法对设备要求不高，成本低，产品纯度高，适于大规模生产。
液相法主要有直接沉淀法和均匀沉淀法，其中在直接沉淀法基础上又发展了用表面活性剂对纳米氧化锌进行表面改性的方法[1]。
目前已有多种不同用途的纳米ZnO的合成方法，但是没有很好解决纳米ZnO由于粒径小、表面能大等因素引起的团聚问题；另一方面ZnO的水溶性差，难以均匀分散在水溶液中，为此需要对无机粉体表面进行修饰，以解决团聚和相容性问题。
氧化锌纳米涂层的作用
氧化锌纳米涂层具有多种作用：
它可以作为抗菌除臭消毒及抗紫外线的产品。
在阳光尤其是紫外线的照射下，纳米氧化锌能够把空气中的氧气活性化从而变为活性氧，活性氧能把大多数的有机物氧化，从而杀死大多数病菌病毒。
同时，纳米氧化锌对紫外线的吸收能力强，可以对紫外线产生屏蔽作用。
纳米氧化锌无毒无味、对皮肤无刺激性，且具有消炎、防皱和保护等功能，因此可以用作化妆品的防晒剂，帮助皮肤避免紫外线伤害。
在建材产品中，如玻璃、涂料中加入适宜的纳米氧化锌材料，可以减少光的透射和热传递效果，产生隔热、阻燃等效果。
纳米氧化锌还可以用于制备抗紫外线、耐光老化性能好的涂料和其它高分子材料。
在乳胶漆中使用纳米氧化锌可以增大乳胶漆对紫外线辐射的抵抗力，减弱乳胶漆对潮湿环境条件的敏感性，提高耐老化性。
同时，氧化锌能够散射光线，使乳胶漆的遮盖力得到一定程度的改善。
总的来说，氧化锌纳米涂层在防护、抗菌、建材、涂料等多个领域都有广泛的应用。
如需了解更多，可以咨询材料学专家或查阅相关文献资料。
纳米氧化锌
国家标准
中华人民共和国国家标准GB /T - 2004。 纳米氧化锌国家标准
产品前景
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。但是纳米氧化锌的表 面改性技术及应用技术尚未完全成熟，其应用领域的开拓受到了较大的限制，并制约了该产业的形成与发展。虽 然我们近年来在纳米氧化锌的应用方面取得了很大的进展，但与发达国家的应用水平以及纳米氧化锌的潜在应用 前景相比，还有许多工作要做。如何克服纳米氧化锌表面处理技术的瓶颈，加快其在各个领域的广泛应用，成为 诸多纳米氧化锌生产厂家所面临的亟待解决的问题。
减量使用
我们知道，氧化锌作为硫化体系必用的助剂，其填充量较高，一般为5份左右，由于氧化锌比重大，填充量大， 其对胶料密度的影响非常大。而动态使用的制品如轮胎等，重量越大，其生热、滚动阻力就愈大，对制品使用寿 命和能源消耗都不利，尤其是现代社会，人们对产品安全性和环保都提出了很高的要求。最近的国外名牌轮胎剖 析资料表明：其氧化锌用量远低于国内普通水平，一般约为1.5-2份左右。而国内以前由于材料的落后无法实现 这一点，现在大比表面纳米氧化锌的出现，可完全减量至这个水平，基本填补了这一空白。另外，减量使用对配 方成本的影响也较大，使通过减量使用降低成本成为现实。
1.平衡条件下反应动力学原理与强化的传热技术结合，迅速完成碱式碳酸锌的焙解。
2.通过工艺参数的调整，可以制备不同纯度、粒度及颜色的各种型号的纳米氧化锌产品。
3.本工艺可以利用多种含锌物料为原料，将其转化为高附加值产品。
4.典型绿色化工工艺，属于环境友好过程。
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、祛味防霉等一系列独 特性能。
纳米氧化锌国家标准
纳米氧化锌国家标准
纳米氧化锌是一种重要的纳米材料，具有较高的比表面积和特殊的物理化学性质，被广泛应用于光电子、催化剂、生物医药等领域。
为了规范纳米氧化锌产品的生产和应用，保障产品质量和安全，国家相关部门制定了《纳米氧化锌国家标准》，以下将对该标准进行详细介绍。
首先，该标准明确了纳米氧化锌产品的命名和分类。
根据产品的形态和用途，
纳米氧化锌被分为不同的类别，并对各类别产品的命名进行了规范，以便消费者和生产企业能够准确理解和使用标准中的术语。
其次，标准对纳米氧化锌产品的基本要求进行了规定。
包括产品的外观要求、
化学成分、晶体结构、粒径分布、比表面积、晶粒尺寸等方面的指标，以及产品的包装、标识和运输要求，确保产品在生产、储存、运输和使用过程中能够保持稳定的性能和安全的使用。
此外，标准还对纳米氧化锌产品的检测方法和技术要求进行了详细的规定。
包
括产品质量的检测方法、仪器设备的要求、检测结果的评定标准等内容，为生产企业和检测机构提供了技术支持和指导，保证产品检测结果的准确性和可靠性。
最后，标准还对纳米氧化锌产品的质量控制和质量管理进行了规范。
包括生产
企业的质量管理体系要求、产品质量的监控和评价、不合格产品的处理等内容，为生产企业提供了质量管理的指导和要求，保证产品质量的稳定和可控。
总的来说，纳米氧化锌国家标准的制定，为纳米氧化锌产品的生产和应用提供
了技术支持和规范指导，有利于促进纳米氧化锌产品的质量提升和产业健康发展。
希望生产企业和相关部门能够严格遵守该标准的要求，确保纳米氧化锌产品的质量和安全，为行业发展和消费者利益保驾护航。
纳米氧化锌分散方法
纳米氧化锌分散方法
1. 物理方法，物理方法包括超声波处理、高能球磨法和激光烧
结法等。
超声波处理是将纳米氧化锌粉末置于溶剂中，通过超声波
的作用使其分散。
高能球磨法是通过机械力将纳米氧化锌粉末与介
质进行混合，从而实现分散。
激光烧结法则是利用激光对纳米氧化
锌进行烧结，使其在溶剂中分散均匀。
2. 化学方法，化学方法包括溶胶-凝胶法、沉淀法和水热法等。
溶胶-凝胶法是将氧化锌前驱体在溶剂中形成溶胶，然后通过凝胶化
使其成为固体颗粒。
沉淀法是将氧化锌沉淀在溶液中，然后经过分
离和干燥得到分散的纳米氧化锌。
水热法则是在高温高压的水热条
件下合成纳米氧化锌，通过控制反应条件来实现其分散。
3. 表面修饰方法，表面修饰是通过在纳米氧化锌表面引入特定
的功能基团或包覆剂来改善其分散性能。
常见的表面修饰剂包括硅
烷偶联剂、聚乙烯醇等，它们可以增强纳米氧化锌与溶剂或基体的
相容性，从而提高其分散性能。
4. 超分子组装方法，超分子组装方法利用分子间相互作用力，
通过自组装的方式将纳米氧化锌分散在溶剂中。
这种方法可以实现
纳米颗粒的精确控制和定向排列，从而提高其分散性和稳定性。
综上所述，纳米氧化锌的分散方法涉及物理、化学、表面修饰和超分子组装等多个方面，选择合适的方法取决于具体的应用需求和材料特性。
在实际应用中，需要综合考虑分散效果、成本、工艺条件等因素，选择最合适的分散方法。
纳米氧化锌的制备方法
纳米氧化锌的制备方法
纳米氧化锌的制备方法有多种，以下是常用的两种方法：
1. 水热合成法：将适量的锌盐和氧化剂（如氨水、双氧水等）加入到水溶液中，然后进行水热反应。
在反应的过程中，适当控制反应条件，如温度、反应时间和反应物浓度等因素，可以得到不同尺寸和形态的纳米氧化锌颗粒。
2. 气相沉积法：将锌金属放置在适当的反应炉中，然后通过加热到高温（通常是几百度至千度）的真空或气氛下，使锌金属蒸发并在载气气流中输运，最后在冷却的基底上沉积形成纳米氧化锌。
需要注意的是，在具体的实验操作中，还可以根据需要添加表面活性剂或胶体稳定剂来调控纳米氧化锌的分散性和稳定性。
此外，还可以通过改变反应条件或配比，控制纳米氧化锌的粒径和形貌。
纳米氧化锌催化剂
纳米氧化锌催化剂
纳米氧化锌（ZnO）催化剂是一种具有广泛应用前景的半导体催化剂。
由于其独特的物理
和化学性质，纳米氧化锌在许多领域表现出优异的催化性能。
以下是一些关于纳米氧化锌催化剂的主要特点和应用：
1. 光催化性能：纳米氧化锌具有较高的光催化活性，可在光照条件下降解有机污染物、抗菌和防腐蚀。
在环境治理领域，纳米氧化锌光催化剂可用于处理水体中的有害物质，如降解水中的重金属离子、去除染料和有机污染物等。
2. 电催化性能：纳米氧化锌具有优异的电催化性能，可用于氧还原反应（ORR）和氧
析出反应（OER）。
在能源领域，纳米氧化锌可作为催化剂应用于燃料电池、电解水制氢
和锂离子电池等。
3. 催化剂载体：纳米氧化锌具有较大的比表面积和良好的分散性，可作为催化剂载体，提高催化剂的活性和稳定性。
例如，在固相催化剂中，纳米氧化锌可作为载体提高金属催化剂的催化性能。
4. 抗菌性能：纳米氧化锌具有优异的抗菌性能，可广泛应用于抗菌材料、抗菌涂料、纺织品等领域。
5. 防腐蚀性能：纳米氧化锌可作为防腐蚀涂料的添加剂，提高涂料的防腐蚀性能。
纳米氧化锌催化剂的研究重点包括提高催化性能、改善稳定性和活性、优化制备方法以及探索新的应用领域。
随着纳米技术的发展，纳米氧化锌催化剂在未来有望在更多领域发挥重要作用。
纳米氧化锌的物理制备方法
纳米氧化锌的物理制备方法
纳米氧化锌的物理制备方法主要包括以下几种：
1. 机械化学合成：通过球磨机对原料进行机械化学活化，合成前驱体粉末，再经过热处理得到纳米氧化锌。
这种方法可以生成直径在10~40nm范围内的氧化锌纳米颗粒。
2. 脉冲激光沉积（PLD）：这是一种薄膜生长技术，利用激光照射使靶材烧蚀，烧蚀物最终沉积到衬底形成薄膜。
此法能制备与靶材成分一致的化合物薄膜。
3. 磁控溅射：通过高能粒子轰击靶材表面，使得靶材表面的原子或分子被溅射出来，并在衬底表面沉积形成薄膜。
4. 喷雾热解：将原料溶液通过喷雾嘴喷洒成雾状，在高温下进行热解，生成氧化锌纳米颗粒。
5. 等离子体合成：利用等离子体的高温和高活性，使得气体中的分子发生化学反应，生成氧化锌纳米颗粒。
6. 分子束外延（MBE）：通过控制分子束的流量和能量，在衬底表面外延生长氧化锌薄膜。
这些方法各有特点，可以根据具体需求选择合适的方法来制备纳米氧化锌。
纳米氧化锌的形貌特征
纳米氧化锌的形貌特征
纳米氧化锌的形貌特征可以根据不同的制备方法和条件而有所不同，一般有以下几种：
1. 球形纳米粒子：通过溶胶-凝胶法、水热法等方法制备的纳米氧化锌往往呈现出球形形态，粒径一般在10-50 nm之间。
2. 纳米棒状结构：通过水热法、氢离子交换法等方法制备的纳米氧化锌，往往呈现出棒状或柱状结构，纵向方向的粒径一般在20-50 nm之间，横向方向的粒径一般在5-10 nm之间。
3. 纳米管状结构：通过水热法、溶剂热法等方法制备的纳米氧化锌，往往呈现出管状或空心柱状结构，管径一般在10-30 nm之间，长度可达数百纳米。
4. 纳米片状结构：通过水热法、电化学沉积法等方法制备的纳米氧化锌，往往呈现出片状或片状堆积的结构，片厚一般在5-20 nm之间。
以上仅是纳米氧化锌形貌特征的一些典型表现形式，实际制备的过程中也会存在一些变异或调控方式，可以获得更加复杂的形貌。
纳米氧化锌的cas号
纳米氧化锌的cas号
1纳米氧化锌
纳米氧化锌（zinc oxide nanoparticles，简称ZnO）是由纳米颗粒或纳米片状晶体材料组成的无机化合物，统一编码Cas号为1314-13-2。
它可以用来制造纳米材料的一种重要组成部分，并被广泛用于医学、太阳能、电子、催化剂和环境领域等。
2用途
（1）医学：纳米氧化锌可以用来制造医疗器械，如纳米氧化锌膜和表面活性剂，可用于清洁和消毒医疗器具，可预防病菌感染。
（2）太阳能：纳米氧化锌可以用来制造太阳能电池，因其优异的非线性光学性质，可以有效转换太阳能到可使用的电能。
（3）电子：纳米氧化锌可以用来制造感应器，因其具有良好的耗散性及耐热性，可以充当集成电路中的绝缘体和耗散结构，使元器件工作更加稳定。
（4）催化剂：纳米氧化锌具有良好的光催化活性，因此可以用来制造光催化剂，如在污染物的氧化过程中可以分解污染物，有效减少空气污染。
（5）环境：纳米氧化锌具有优良的反射率和吸光性能，在天文望远镜外壳中表现出优异的紫外线抵挡能力，并对普通显微镜外壳具有
良好的抗酸碱腐蚀作用，可以有效保护内部电路元件，保持电路长期正常运行。
3结论
纳米氧化锌是由纳米颗粒或纳米片状晶体材料组成的无机化合物，Cas号为1314-13-2，可用来制造医疗器械，太阳能电池，感应器、光催化剂，空气清洁器等。
由于它具有良好的光学特性、耐热性、耗散性、抗腐蚀性和反射率，可以有效用于医疗、太阳能发电、电子集成电路、催化、环境和天文等领域，是一种极为重要的合成材料。
纳米氧化锌
ZnO纳米材料的研究一、ZnO纳米材料简介纳米粒子也叫超微颗粒，一般是指尺寸在１１００ｎｍ间的粒子，它处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，是一种典型的介观系统，具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。
纳米材料研究成为跨世纪材料研究的新热点。
纳米材料的制备与性能研究是当前纳米材料科学领域的前沿和热点。
在这些材料中，氧化物半导体纳米材料又受到了特殊的关注，这不仅是因为形态各异的纳米结构被不断制备出来，更因为以这些纳米结构为原型的纳米器件在光、电、磁、热、传感等领域有着广泛的应用前景。
ZnO纳米材料被称为第三代半导体材料，由于其不仅具有相近的晶格特性和电学特性而且具有很高的激子束缚能(60 meV)，激子在室温或者更高的温度下不会被电离的特点以及高热导率、高的压电效应、较强抗辐射能力和较大的剪切模量等优越的物理、化学特性，因此更容易实现高效率的激光发射，在很大程度上影响了半导体产业的迅速发展。
ZnO纳米材料由于其优异的性质，受到了人们的广泛关注。
二、纳米氧化锌的简介纳米氧化锌是一种多功能性精细的新型无机材料, 又称为超微细ZnO。
由于颗粒尺寸的细微化, 使得纳米ZnO产生了其本体块状材料所不具备的表面效应、小尺寸效应、量子效应和久保效应等。
新型无机材料近年来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。
ZnO是目前为止II-Ⅵ族半导体材料中最硬的一种，这意味着ZnO 可避免其它II-VI材料在应用于光发射器件中出现缺陷的增殖现象；ZnO作为UV探测器具有很低的暗电流，最大响应波长可达350 nm；ZnO材料在0.4-2μm的波长范围内透明，且具有压电、光电等效应，因而提供了将电学、光学及声学器件，如光源、探测器、调制器、光波导、滤波器及相关电路等进行单片集成的可能性。
因此引起了很多研究人员的兴趣。
三、纳米氧化锌的结构ZnO晶体属六方晶系纤锌矿结构，晶格常数为a=3.296Å，c=5．2065 Å。
纳米氧化锌粘度-概述说明以及解释
纳米氧化锌粘度-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述纳米氧化锌是一种特殊的氧化锌材料，具有较小的粒径和高表面积。
由于其独特的物理、化学性质以及广泛的应用前景，纳米氧化锌已成为纳米材料研究领域的热点之一。
本文将以纳米氧化锌粘度为研究对象，探讨其粘度特性的相关内容。
首先，我们将介绍纳米氧化锌的定义和特性。
纳米氧化锌是指氧化锌粒径在纳米级别范围内的材料，通常具有较大的比表面积和较小的粒径分布。
这使得纳米氧化锌具有许多与传统氧化锌不同的特性，如优越的光学、电学和热学性能。
此外，纳米氧化锌还具有较高的化学活性和特殊的表面效应，这些特性对其在各种领域的应用具有重要的意义。
接下来，我们将介绍纳米氧化锌的制备方法。
纳米氧化锌的制备方法有很多种，常见的包括溶剂热法、水热法、沉淀法、水热合成法等。
这些方法可以根据不同的实际需求选择，以获得所需的纳米氧化锌材料。
制备方法的选择与纳米氧化锌的粘度特性密切相关，在文章的后续部分将会进一步探讨。
总结起来，纳米氧化锌粘度是指纳米氧化锌材料在流动过程中的黏度特性。
纳米氧化锌的粘度受多种因素的影响，如纳米颗粒的大小、形状、浓度、溶液性质等。
通过研究纳米氧化锌的粘度特性，可以更好地了解纳米颗粒在流动中的行为规律，并为相关应用提供理论基础和实验依据。
在本文的后续部分，我们将进一步探讨纳米氧化锌的粘度特性，总结其影响因素，并对纳米氧化锌粘度的研究意义和未来展望进行讨论。
通过对纳米氧化锌的粘度特性的深入研究，有望为纳米材料领域的相关应用提供技术支持和发展方向。
1.2 文章结构本文主要探讨纳米氧化锌的粘度特性及其研究意义和展望。
为了使读者更好地理解全文内容，本文将按照以下结构进行阐述：第一部分是引言部分。
首先，我们将概述本文所要讨论的纳米氧化锌粘度的基本概念和定义。
其次，我们将介绍全文的结构和各个章节的内容安排。
最后，我们会明确本文的研究目的和意义。
第二部分是正文部分。
首先，我们将详细介绍纳米氧化锌的定义和特性，包括其化学组成、晶体结构和表面性质等方面的内容。
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。
纳米氧化锌的性质和用途
纳米氧化锌的性质和用途纳米氧化锌是一种新型材料，由于其独特的物理、化学性质而备受。
在本文中，我们将详细介绍纳米氧化锌的性质和用途，并探讨其未来发展前景。
纳米氧化锌的性质纳米氧化锌是一种白色粉末，具有粒径小、比表面积大、吸收率高、稳定性好等特点。
其晶体结构为六方晶系，空间群为P63/mmc。
纳米氧化锌的物理性质包括高熔点、高硬度、优良的热稳定性、电磁屏蔽性能等。
化学性质方面，纳米氧化锌具有优异的耐腐蚀性、抗氧化性和还原性，可在高温、强酸、强碱等恶劣环境下保持稳定。
纳米氧化锌的用途电子领域：纳米氧化锌在电子领域具有广泛的应用。
由于其具有优异的电磁屏蔽性能和稳定性，可用来制造高可靠性、高稳定性的电子元器件。
纳米氧化锌还可以用于制造高效能太阳能电池，提高太阳能电池的转换效率。
医药领域：纳米氧化锌具有抗菌、抗炎、抗肿瘤等生物活性，因此在医药领域具有广阔的应用前景。
例如，纳米氧化锌可用于药物载体，提高药物的疗效和降低副作用。
纳米氧化锌还可以用于制备医用材料，如生物降解性塑料、生物医用陶瓷等。
建筑材料：纳米氧化锌具有高效、环保的特性，在建筑材料领域也有广泛的应用。
利用纳米氧化锌制备的涂料具有高透明度、高耐候性、防紫外线等优点，可有效提高建筑物的使用寿命。
纳米氧化锌还可以用于生产高效节能窗、防水材料等。
其他领域：纳米氧化锌还可以应用于环保、能源、催化剂等领域。
例如，纳米氧化锌可以作为催化剂，在燃料燃烧过程中提高燃料的燃烧效率，减少污染物排放。
纳米氧化锌还可以用于废水处理、空气净化等方面。
纳米氧化锌作为一种新型材料，具有优异的物理、化学性质和广泛的应用领域。
在电子、医药、建筑材料等领域，纳米氧化锌发挥着重要作用，为人类的生产和生活带来了诸多便利。
随着科技的不断进步，纳米氧化锌的应用前景将更加广阔。
未来，我们期待纳米氧化锌在新能源、环保、生物医学等领域实现更多的创新和突破，为人类的可持续发展做出更大贡献。
纳米氧化铁是一种具有重要应用价值的材料，其独特的结构性质和广泛的应用领域引起了科学界的广泛。
纳米氧化锌的形貌特征
纳米氧化锌的形貌特征
纳米氧化锌作为一种重要的半导体材料，在生物医学、光电子学、能源储存等领域有着广泛的应用。
其形貌特征是指其表面形态的特点，包括形貌、尺寸、分散性等方面。
本文将从形貌特征的角度，介绍纳米氧化锌的各种形态以及其对其性能的影响。
1. 球形纳米氧化锌
球形纳米氧化锌是最常见的一种形态，其直径一般在1~100纳米之间。
由于其表面积小，具有较高的晶格稳定性和光催化性能，并且易于控制反应速率和催化效率。
球形纳米氧化锌在催化剂、生物医学和环境治理等领域都有着广泛的应用。
2. 棒状纳米氧化锌
棒状纳米氧化锌是一种尺寸较小、长度较长的形态，其长径比一般在2~10之间。
由于其较大的比表面积和较好的光学性能，棒状纳米氧化锌被广泛应用于光电子学、催化剂、生物医学等领域。
此外，棒状纳米氧化锌还可以通过改变其长度和直径来调控其光学和电学性能。
3. 多面体纳米氧化锌
多面体纳米氧化锌是一种表面具有多个不规则面的形态，其晶体结构相对复杂。
由于其较大的比表面积和较好的光电传输性能，多面
体纳米氧化锌在光催化剂、传感器、太阳能电池等领域都有着广泛的应用。
4. 纳米线状氧化锌
纳米线状氧化锌是一种直径非常细、长度较长的纳米材料，其直径一般在10~100纳米之间。
由于其较高的比表面积和优异的光学和电学性能，纳米线状氧化锌被广泛应用于纳米传感器、太阳能电池、光电器件等领域。
纳米氧化锌的形貌特征对其性能有着重要的影响。
通过控制其形貌和尺寸，可以调控其光学、电学、催化等性质，为其在各个领域的应用提供了广阔的空间。
纳米氧化锌
纳米氧化锌
纳米氧化锌抗菌机理
01光催化抗菌机理
纳米氧化锌在阳光尤其是紫外光的照射下，在水和空气中能自行分解出带负电的电子，同时留下了带正电的空穴，这种空穴可以激发空气中的氧变为活性氧，与多种微生物发生氧化反应，从而把细菌杀死。
02金属离子溶出抗菌机理锌离子会逐渐游离出来，当它和细菌体相接触时，就会和细菌体内活性蛋白酶相结合使其失去活性，从而将细菌杀死。
通过纳米氧化锌和普通氧化锌对纯棉织物进行抗菌整理和研究，发现纳米氧化锌的抗菌是光催化和金属离子溶出两种抗菌机理共同作用的结果，纳米氧化锌对金葡球菌的抗菌性强于大肠杆菌，纳米粒子的粒径越小，光催化作用越强。
纳米氧化锌的实际应用
01生活日用品领域
在服饰方面的应用，比如运动衫，罩衫，制服，套裤，职业服，泳衣和童装等。
它还被用于工业和装饰方面，例如：广告用布，户外装饰布等。
02专业卫生领域
医用方面，纳米氧化锌的抗菌涤纶短纤可以与棉混纺制成医院用的床单，手术服，医生工作服，病员服等。
民用方面，可以用于食品行业以及各种床上用品，家具布，装饰布等，无菌手术服，无菌口罩，卫生包覆材料等。
03户外作业领域
纳米氧化锌的抗紫外性能使得其可用于生产各类遮阳伞，窗帘，运输篷布和各类帐篷用布等。
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之
纳米氧化锌
组长：
成员：
2013-12-6
主要内容
简介 分类 合成方法 应用 现状与发展
第三代半导体材料 禁带宽度：3.37eV 纯氧化锌是 N型半导体 ZnO的激子束缚 能为60meV
又称宽禁带半导体或高温半导体 SiC,GaN,ZnO,AlN,金刚石 很多优异的性能 晶体中有填隙原子Zn和氧空位缺陷， 锌是浅能级缺陷氧空位是神能级缺陷
•
液相法
• 液相法：制备纳米微粒是将均相溶液通过 各种途径使溶质和溶剂分离, 溶质形成一定 形状和大小的颗粒, 得到所需粉末的前驱体, 热解后得到纳米微粒。 • 优缺点：液相法具有设备简单、原料容易 获得、纯度高、均匀性好、化学组成易于 控制等优点。液相法包括沉淀法、水解法 、水热法、微乳液法、溶胶- 凝胶法等, 其 中应用最广的是溶胶- 凝胶法和沉淀法。
3. 纳米zno结构现状的研究
4. 我国纳米zno的生产现状 5. 纳米zno目前存在的问题 6. 纳米zno未来的发展方向
1.纳米zno的制备方法现状研究
固相法，液相法，气相法 化学法
化学沉淀法 溶液—凝胶法 微乳液法 化学气相沉积法 喷雾热解法 固相合成法 机械粉碎法 深度塑形变形法
物理法
2.纳米zno生产应用的研究
•利用光学性能
抗紫外线产品 荧光产品 制备太阳能电池 应用表面涂料产品
•生物性能：医药方面的杀毒，消菌，除臭等 •化学性能
制造催化剂 制造电池电极 图像记录材料 气体传感器 表面波器件 压敏变阻器和电容器 抗静电复合材料
•半导体性能
4.我国纳米zno的生产现状
生产企业
陕西中科纳米材料股份有限公 司 山西丰海纳米科技有限公司 豫光金铅集团 成都汇丰化工厂
纳米ZnO粉体（零维） 纳米ZnO阵列（一维） 纳米ZnO薄膜（二维） 纳米ZnO晶体（三维）
固相法、气相法、液相法。
固相法制备纳米氧化锌的原理是将两 种物质分别研磨、混合后，充分研磨 气相法可分为物理气相沉积法、脉冲激光沉 得到前驱物，再加热分解得到纳米氧 积法、化学气相传输氧化法等。气相生长法 化锌粉末。 制得的纳米氧化锌粒径小、产品分散性好， 反应条件易控制，易得到均匀超细粒子，缺 点是产物中有原料残存，工艺技术较复杂， 成本高，一次性投资大。
直接沉淀法 均匀沉淀法 水热合成法 溶胶——凝胶法 超声波合成法 喷雸热分解法
沉淀物颗粒晶型成整且致密，避 免了杂志的共沉淀，粒子的粒径 分布均匀，分散性好。反应条件 温和，易于洗涤，工业前景好， 但由于Zn(OH)2的两性，PH必须 维持在狭小的范围内。
水热法制纳米粉
掺杂物质 混合溶液 蒸干多余硝酸 六水合硝酸锌 搅拌均匀 硝酸
乙醇胺 透明溶液
聚乙二醇 反应釜反应 离心、分离
退火
纳米ZnO粉体（零维） 纳米ZnO阵列（一维） 纳米ZnO薄膜（二维） 纳米ZnO晶体（三维）
模板法、化学气相沉积法、 微波法、溶液法
水热法制纳米氧化锌阵列
乙酸锌 乙醇
混合溶液
清洗基片 涂布甩膜 烘干 晶种 水浴加热 高温退火 纳米ZnO阵列 硝酸锌
4 橡胶、涂料工业
橡胶工业
橡胶工业是氧化锌消费的大户。高速耐 磨的橡胶制品,如飞机轮胎、高级轿车用的 轮胎等就是使用ZnO 做填充料,它能使橡胶 制品抗摩擦着火,使用寿命长,难以老化。目 前,普通氧化锌已逐渐被活性ZnO 取代。
纳米zno的现状和发展
1. 纳米zno制备方法现状的研究 2. 纳米zno的生产应用
3 陶瓷和玻璃工业
玻璃工业
纳米ZnO 对紫外线吸收率可达95 %以上,却 可透过大于或等于85 %的可见光。因此,可 以用于汽车玻璃和建筑用玻璃,这种含纳米 ZnO 的玻璃在屏蔽紫外线的同时,还可以杀 菌,从而也是自洁玻璃。
4 橡胶、涂料工业
涂料工业
借助于传统的涂层技术,添加纳米材料,可迚 一步提高涂料防护能力,实现防紫外线照射 、耐大气侵害和抗降解、变色等。纳米氧化 锌可以明显地提高涂料的耐老化性能, 可作 为涂料的抗老化添加剂。
相染料敏化太阳能电池 场效应管
ZnO具有良好的稳定性、高热导率、小 介电常数、低电子亲和势、高迁秱率和 高击穿电压,非常适合作为场发射阴极材 料。已成功应用于制作场效应晶体管
荧光体
纳米ZnO 是在低压电子射线下唯 一可发荧光的物质,光色为蓝色和 红色 。
隐身技术
隐身技术———雷达波吸收材料 雷达波吸收材料(简称吸波材料) 指 能有效地吸收入射雷达波并使其入射 衰减的一类功能材料。利用等离子共 振频秱随颗粒尺寸变化的性质,可以 改变颗粒尺寸,控制吸收边的位秱,制 造具有一定频宽的微波吸收纳米材料
HMT
纳米ZnO粉体（零维） 纳米ZnO阵列（一维） 纳米ZnO薄膜（二维） 纳米ZnO晶体（三维）
模板法、化学气相沉积法、 微波法、溶液法 分子束外延法（MBE）；金属有机物 化学气相沉积法（MOCVD）；激光脉 冲沉积法（PLD）；喷雾热分解法（ SP）；磁控溅射法（MS) 非晶晶化法、球磨法
气相法
• 气相法：指直接利用气体或者通过各 种手段将物质变为气体, 使之在气体状 态下发生物理或化学反应, 最后在冷却 过程中凝聚长大形成纳米微粒的方法 。 • 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。
纳米氧化锌材料的分类
按结构形 式分
零· 一维形 式
2 纺织和日化工业
医药级纳米氧化锌
纳米氧化锌具有温和收敛及杀菌 作用，可用于以下皮肤疾病及感 染治疗：如湿疹﹑小脓疹 (impetigo)、轮癣（Ingworm ）、静脉肿性溃疡、搔痒症及乾 癣(Psoriasis)。
3 陶瓷和玻璃工业
陶瓷工业
加有纳米ZnO 的陶瓷制品具有抗菌 除臭和分解有机物的自洁作用,且降 低了陶瓷的烧成温度,覆盖力强,使陶 瓷制品光亮如镜。经过纳米氧化锌 抗菌处理过的产品可制浴缸、地板 砖、墙壁、卫生间及桌石。
a.岩盐矿结构 b.闪锌矿结构 c.六方纤锌矿 结构
体积效应 表面效应 量子尺寸效应 宏观量子隧道效应
界面相关效应
介电限域效应
微粒分散在异质介质中由于界面 能的存在,引起体系介电性能增强 的现象。当微粒的折射率和介质 的折射率相差很大,微粒表面和内 部的场强比入射场强显著增加,引 起的局部场强增加的现象就是介 电限域效应。这种纳米微粒的介 电限域效应对材料的光吸收、光 学非线性、光化学性能等有非常 重要的影响。
二· 三维形 式
复合形式
零维形式
• 金属氧化物粉末如氧化锌、二 氧化钛、二氧化硅、三氧化二 铝及氧化镁等，将这些粉末制 成纳米级时，由于微粒之尺寸 与光波相当或更小时，由于尺 寸效应导致使导带及价带的间 隔增加，故光吸收显著增强。 各种粉末对光线的遮蔽及反射 效率有不同的差异。以氧化锌 及二氧化钛比较时，波长小于 350纳米（UVB）时，两者遮 蔽效率相近，但是在350～ 400nm（UVA）时，氧化锌的 遮蔽效率明显高于二氧化钛。 同时氧化锌（n=1.9）的折射率 小于二氧化钛（n=2.6），对光 的漫反射率较低，使得纤维透 明度较高且利于纺织品染整。
2 纺织和日化工业
纳米氧化锌无毒、无味,对皮肤无刺激性 ,丌分解,丌变质,热稳定性好,本身为白色。且 纳米氧化锌在阳光或紫外线照射下,在水和 空气(氧气) 中,能自行分解出自由秱动的带 负电的电子(e - ) ,同时留下带正电的空穴( H+ ) 。这种空穴可以激活空气中的氧变为 活性氧,有极强的化学活性,能不多数有机物 发生氧化反应(包括细菌在内的有机物) ,从 而把大多数病菌和病毒杀死。纳米氧化锌吸 收紫外线的能力强,对UVA (长波320～400 nm) 和UVB (中波280～320 nm) 均有屏 蔽作用。可用于制造长期卧床病人和医院的 消臭敷料、绷带、尿布、睡衣、窗帘及厕所 以及防晒剂和抗菌剂。
其晶格中可能产生的 本征点缺陷有6 种： 氧空位、锌空位、反 位氧、反位锌、氧填 隙以及锌填隙。从能 级角度分类，点缺陷 可分为浅能级缺陷和 深能级缺陷， 其中深 能级对氧化锌的光学 性质影响较大。研究 认为， 位于465～ 520nm 的蓝-绿可见 发光带主要是氧化锌 的深能级缺陷引起的 。
目的：改善性能
纳米氧化锌的应用
主要应用
1 电子、光伏工业
2 纺织、日化工业
3 玻璃、陶瓷工业
4 橡胶、涂料工业
1 电子光伏产业 4 橡胶、涂料工业 3 玻璃陶瓷工业 2 纺织、日化工业 2 纺织、日化工业
1 电子光伏产业 4 橡胶、涂料工业 3 玻璃陶瓷工业 2 纺织、日化工业 2 纺织、日化工业
用于制作气敏材料
压电性能 光学性能 气敏特性 电学性能 催化性能
杂质： 稀土、铝、锡、氮、铜、银
纳米氧化锌材料的分类
按制备方 法
固相法
液相法
气相法
固相法
固相法：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。 • 优缺点：运用固相法制备纳米ZnO 具有 操作和设备简单安全, 工艺流程短等优点, 所以工业生产前景比较乐观, 其不足之处是 制备过程中容易引入杂质, 纯度低, 并且容 易使金属氧化, 颗粒不均匀以及形状难以控 制
用于制作压电器件
1 电子光伏产业
29
染料敏化太阳能电池
场效应管
ZnO拥有宽禁带、高激子束缚能、高 强度、高硬度和比TiO2 更大的电子 迁秱率,使得它很适合于DSSC。并且 一维纳米氧化锌是单晶，无晶界等对 传输电子的损耗，自由电子更容易漂 秱到导电玻璃上，所以用一维纳米氧 化锌阵列替代TiO2可以在很大程度 上提高电子的传输效率
复合形式
纳米氧化锌的导热性能明显优于炭黑和白 炭黑等传统补强填料,其对EPDM具有较好的 补强作用,纳米氧化锌/EPDM复合材料的生热 较低;采用偶联剂Si69对纳米氧化锌进行原位 改性可以改善纳米氧化锌粒子与EPDM间的 界面作用,提高其分散性,从而显著提高复合 材料的物理性能,降低生热;改性纳米氧化锌 /EPDM复合材料的物理性能和导热性能良好, 可用于动态工况下使用的橡胶制品。