溶胶凝胶法制备纳米氧化锌2讲解
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现在的问题主要还是如何克服纳米氧化锌的表面处理的问题，相信国 内在不久的将来一定会有所突破。
thanks
• 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
• 纳米氧化锌 还可用来制 造远红外线 反射纤维的 材料，俗称 远红外陶瓷 粉
纳 米 氧 化 锌 的 性 能 及 应 用
3 溶胶凝胶法制备纳米氧化锌
溶胶凝胶法
溶胶凝胶法制备纳米微粒，是指金属有机或无机化合物经过 溶液、溶胶、凝胶等过程而固化，再经过热处理而得到氧化物 或其他化合物纳米微粒的方法。
（三）凝胶陈化、干燥
使溶剂蒸发，得到3固相的超微粉料。进一步烧结而得到固 体产品。
纳米氧化锌的制备(以醋酸锌为原料）
加入足量聚乙二醇
醋酸锌溶液
混合溶液
加入足量氨水
+
Zn(OH)2 溶胶
适量氨水
搅拌并加热I Zn(OH)2沉淀
C2H4OH
真空下干燥 Zn(OH)2凝胶
煅烧
纳米ZnO粉末
1、第一次加入氨水：提供OH-，促进醋酸锌水解生成Zn(OH)2沉 淀
2、聚乙二醇：改性剂。防止Zn(OH)2团聚
3、第二次加氨水: 胶溶剂。 NH3 .H2O 可以与Zn2 +发生络合反应
:
Zn2 + + nNH3 .H2O → [ Zn(NH3 )n ] 2 +(n≤4)
产生的络合物缓慢放出Zn2 +, 从而得到无色透明的Zn(OH)2 溶胶。 (胶溶剂的加入应不影响产物品质, 因此加入NH3 H2O 的量能使 Zn(OH)2 沉淀全部消失即可。
4 溶胶凝胶法制备纳米氧化锌的发展前景：
纳米氧化锌是近年来开发的一种新型无机功能材料, 其粒 子尺寸在1 ～ 100 nm 。在磁、光、电敏感等方面, 具有普 通氧化锌所无法比拟的特殊性能, 因此具有广泛的用途。而 溶胶-凝胶法因其制备均匀度高、纯度高及反应温度低、易于 控制等优点, 吸引了诸多的关注。
，
2019/6/1
六棱柱结构的纳米ZnO
扫描电子显微镜（SEM）可以对纳米氧化锌进行形貌 扫描，并可探测粒径的大小。
2019/6/1
2 纳米氧化锌的性质及主要用途
GaN 蓝光二极管
ZnO
半导体
比GaN激发阈值低、 高温工作、蓝光发 射具有更短的波长
纳米氧化锌的性质及应用
纳米Zno的粒子尺寸介于1一100nln,具有小尺寸效应、表面效应、 宏观量子隧道效应、久保效应等许多宏观颗粒所不具备的奇特性 质。 与普通ZnO比较表现出许多特殊性能抗菌、防霉、除臭、护肤美 容、光催化、光致发光、导电、增强、屏蔽光线、吸波、节能ห้องสมุดไป่ตู้。 可用作抗菌剂、紫外线屏蔽剂、光催化剂、传感器、增强剂、导 电材料、压电材料、信息存储材料、隐身材料、节能材料等。
2019/6/1
国防工业
• 很强的吸收 红外线的能 力，吸收率 和热容的比 值大、能有 效的吸收雷 达波
• 可应用于红 外线检测器 和红外线传 感器、新型 的吸波隐身 材料
纺织工业
• 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
涂料及其 他领域
溶胶凝胶法制备 纳米氧化锌
组员：曾利、曹雪、李想、邓志轩、蒋维
1 概述 2性质及用途 3.制备方法 4.发展前景及存在问题
1、概述
纳米ZnO 是近年来发现的一种性能较佳的新材料，是极 少数几种可以实现量子尺寸效应的氧化物半导体材料。。
纳米氧化锌作为一种功能材料与普通氧化锌相比,由于纳 米材料所特有的表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏 观量子隧道效应等,使得纳米氧化锌在光、电、磁、化学、 生物学等方面具有一系列新的特殊性能。
其优势在于高的原材料纯度和低的工艺温度。
溶胶凝胶法制备纳米材料分为三个阶段：
溶胶的制备
溶胶凝胶转化 凝胶陈化、干燥
( 一）溶胶的制备
单体（前驱体）经水解、缩合而沉淀出来，控制沉淀过程或加解 凝过程，可得到溶胶体系中胶核大小范围的沉淀颗粒，制得溶胶。
（二）溶胶凝胶转化
凝胶是一种弹性固体，它的体积等于装有凝胶的容器的体积。 溶胶凝胶转化是一种快速固化技术（凝胶成型），转化方法有化 学法和物理法。期间的具体过程包括溶胶粒子的聚集生长；长大 的粒子（次生粒子）相互连接成链，进而在整个液体介质中扩散 形成三维网络结构，制得凝胶。
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• 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
• 纳米氧化锌 还可用来制 造远红外线 反射纤维的 材料，俗称 远红外陶瓷 粉
纳 米 氧 化 锌 的 性 能 及 应 用
3 溶胶凝胶法制备纳米氧化锌
溶胶凝胶法
溶胶凝胶法制备纳米微粒，是指金属有机或无机化合物经过 溶液、溶胶、凝胶等过程而固化，再经过热处理而得到氧化物 或其他化合物纳米微粒的方法。
（三）凝胶陈化、干燥
使溶剂蒸发，得到3固相的超微粉料。进一步烧结而得到固 体产品。
纳米氧化锌的制备(以醋酸锌为原料）
加入足量聚乙二醇
醋酸锌溶液
混合溶液
加入足量氨水
+
Zn(OH)2 溶胶
适量氨水
搅拌并加热I Zn(OH)2沉淀
C2H4OH
真空下干燥 Zn(OH)2凝胶
煅烧
纳米ZnO粉末
1、第一次加入氨水：提供OH-，促进醋酸锌水解生成Zn(OH)2沉 淀
2、聚乙二醇：改性剂。防止Zn(OH)2团聚
3、第二次加氨水: 胶溶剂。 NH3 .H2O 可以与Zn2 +发生络合反应
:
Zn2 + + nNH3 .H2O → [ Zn(NH3 )n ] 2 +(n≤4)
产生的络合物缓慢放出Zn2 +, 从而得到无色透明的Zn(OH)2 溶胶。 (胶溶剂的加入应不影响产物品质, 因此加入NH3 H2O 的量能使 Zn(OH)2 沉淀全部消失即可。
4 溶胶凝胶法制备纳米氧化锌的发展前景：
纳米氧化锌是近年来开发的一种新型无机功能材料, 其粒 子尺寸在1 ～ 100 nm 。在磁、光、电敏感等方面, 具有普 通氧化锌所无法比拟的特殊性能, 因此具有广泛的用途。而 溶胶-凝胶法因其制备均匀度高、纯度高及反应温度低、易于 控制等优点, 吸引了诸多的关注。
，
2019/6/1
六棱柱结构的纳米ZnO
扫描电子显微镜（SEM）可以对纳米氧化锌进行形貌 扫描，并可探测粒径的大小。
2019/6/1
2 纳米氧化锌的性质及主要用途
GaN 蓝光二极管
ZnO
半导体
比GaN激发阈值低、 高温工作、蓝光发 射具有更短的波长
纳米氧化锌的性质及应用
纳米Zno的粒子尺寸介于1一100nln,具有小尺寸效应、表面效应、 宏观量子隧道效应、久保效应等许多宏观颗粒所不具备的奇特性 质。 与普通ZnO比较表现出许多特殊性能抗菌、防霉、除臭、护肤美 容、光催化、光致发光、导电、增强、屏蔽光线、吸波、节能ห้องสมุดไป่ตู้。 可用作抗菌剂、紫外线屏蔽剂、光催化剂、传感器、增强剂、导 电材料、压电材料、信息存储材料、隐身材料、节能材料等。
2019/6/1
国防工业
• 很强的吸收 红外线的能 力，吸收率 和热容的比 值大、能有 效的吸收雷 达波
• 可应用于红 外线检测器 和红外线传 感器、新型 的吸波隐身 材料
纺织工业
• 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
涂料及其 他领域
溶胶凝胶法制备 纳米氧化锌
组员：曾利、曹雪、李想、邓志轩、蒋维
1 概述 2性质及用途 3.制备方法 4.发展前景及存在问题
1、概述
纳米ZnO 是近年来发现的一种性能较佳的新材料，是极 少数几种可以实现量子尺寸效应的氧化物半导体材料。。
纳米氧化锌作为一种功能材料与普通氧化锌相比,由于纳 米材料所特有的表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏 观量子隧道效应等,使得纳米氧化锌在光、电、磁、化学、 生物学等方面具有一系列新的特殊性能。
其优势在于高的原材料纯度和低的工艺温度。
溶胶凝胶法制备纳米材料分为三个阶段：
溶胶的制备
溶胶凝胶转化 凝胶陈化、干燥
( 一）溶胶的制备
单体（前驱体）经水解、缩合而沉淀出来，控制沉淀过程或加解 凝过程，可得到溶胶体系中胶核大小范围的沉淀颗粒，制得溶胶。
（二）溶胶凝胶转化
凝胶是一种弹性固体，它的体积等于装有凝胶的容器的体积。 溶胶凝胶转化是一种快速固化技术（凝胶成型），转化方法有化 学法和物理法。期间的具体过程包括溶胶粒子的聚集生长；长大 的粒子（次生粒子）相互连接成链，进而在整个液体介质中扩散 形成三维网络结构，制得凝胶。