纳米氧化锌的制备及应用研究_董乾英
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其原理是将两 种 物 质 分 别 研 磨，混 合 后 充 分 研磨得到前驱物，再 经 过 加 热 分 解 得 到 纳 米 氧 化 锌粉末。固相法 工 艺 流 程 简 单，制 备 过 程 中 无 需 溶 剂 ，转 化 率 较 高 和 容 易 控 制 反 应 条 件 ，但 是 反 应 过程可 能 进 行 不 完 全 或 会 出 现 液 化 现 象 。 ［４］ 才 红 等 ［５］ 采用室温固相法，以七水硫酸锌、碳酸氢 钠 为主要原料得到 纳 米 氧 化 锌 粒 子，制 备 过 程 中 采 用微 波 辐 射 技 术 加 热，速 度 快、节 能，且 使 固 体 物 在 高 温 条 件 下 的 团 聚 减 轻 ，粒 径 减 小 。 １．２ 液 相 法
范学运 等 ［９］ 以３种 不 同 锌 源 为 原 料，采 用 水 热法制备纤锌矿 型 片 状 纳 米 氧 化 锌，对 其 光 致 发 光光谱和紫 外 可 见 反 射 光 谱 进 行 分 析，３ 种 原 料 制备的纳米氧化 锌 的 发 光 峰 强 度 与 峰 位 不 同，其 对 应 的 波 长 不 同 ，故 对 紫 外 线 的 吸 收 能 力 也 不 同 。 姜秀 平 等 ［１ ０］ 以 醋 酸 锌、草 酸 为 主 要 反 应 物，无 水 乙醇为溶剂，采 用 溶 胶—凝 胶 法 制 得 直 径 ３０ｎｍ 左右、粒度分布均匀的纳米氧化锌。李存增 等 ［１ １］ 采用溶胶凝胶法，用 乙 酸 锌 和 草 酸 反 应 制 备 纳 米 氧 化 锌 粒 子 ，通 过 各 种 表 征 手 段 进 行 分 析 ，得 到 的 纳米 氧 化 锌 粒 度 分 布 均 匀，平 均 粒 径 ３５ｎｍ 左 右，在溶 剂 中 分 散 性 很 好，形 貌 呈 类 球 形。 徐 甲 强 等 ［１ ２］ 在 环 己 烷、正 丁 醇、ＡＢＳ 组 成 的 微 乳 液 体 系 中 ，以 硝 酸 锌 为 锌 源 ，氨 水 作 为 沉 淀 剂 ，加 入 双 氧水，得到颗粒直径为１９ｎｍ 的纳米氧化锌。 １．３ 气 相 法
摘要：本文系统介绍了纳米氧化锌的研究发展状况，并对纳米氧 化 锌 的 制 备、应 用 研 究 以 及 研 究 中 的 热 点 问 题 等 进 行 了 阐 述 ，最 后 对 未 来 的 研 究 方 向 提 出 了 看 法 。
关 键 词 ：纳 米 氧 化 锌 ；制 备 ；团 聚 ；应 用 中 图 分 类 号 ：ＴＢ３８３ 文 献 标 识 码 ：Ａ
＊ 收稿日期：２０１１－１０－３１ 作 者 简 介 ：董 乾 英 （１９８６－），女 ，硕 士 研 究 生 ，陕 西 咸 阳 人 ，主 要 从 事 纳 米 材 料 制 备 技 术 研 究 ，Ｅ－ｍａｉｌ：８６ｄｏｎｇｑｉａｎｙｉｎｇ＠１６３．ｃｏｍ。 通讯作者：张保林（１９４７－ ），男，河南西平人，郑州大学教授，博士研究生导师，国家钙镁磷复合肥技术研究推广中心 副 主 任 ，郑 州
迄今为止，对 纳 米 粉 体 的 制 备 方 法 还 没 有 一 个统 一 的 标 准，按 学 科 分，可 分 为 物 理 法 和 化 学
法 。 ［３］ 按物质的原始状态分，可分为固相法、液 相 法 、气 相 法 ，其 中 液 相 法 是 制 备 纳 米 氧 化 锌 广 泛 采 用的一种方法。 １．１ 固 相 法
此方法是 直 接 利 用 气 体 或 者 容 易 气 化 的 物 质，发 生 物 理 变 化 或 化 学 反 应，然 后 通 过 冷 却、凝 聚过程 形 成 纳 米 颗 粒。 常 见 的 气 相 法 有 超 重 力 法、化 学 气 相 氧 化 法、激 光 诱 导 化 学 法 及 溅 射 法 等。
毋伟 等 ［１ ３］ 用超重力法制备纳米氧化锌，其形 貌为近球形和长 条 形，并 将 纳 米 氧 化 锌 与 纳 米 二 氧 化 钛 进 行 比 较 ，结 果 表 明 ，前 者 对 紫 外 线 的 吸 收 能力更 强，范 围 更 宽。Ｔｏｍａｋｉｙｏ［１ ４］等 以 锌 粉 为 原料，氧气为氧化剂，Ｎ２ 为载气，采用化 学 气 相 氧 化法，在 高 于 ８５０ ℃ 的 条 件 下，得 到 粒 径 在 １０～ ５０ｎｍ 范围内 的 纳 米 氧 化 锌 粉 体。 朱 勇 等 ［１ ５］ 在 不同的激 光 能 量 密 度 下，利 用 激 光 束 加 热 Ｚｎ 靶 制备出形貌为链 状、弥 散 状 和 晶 须 结 构 的 纳 米 氧
而国内对纳米氧化锌 的 研 究 稍 晚 些，２０ 世 纪 ９０年代 初 才 开 始 对 纳 米 氧 化 锌 进 行 研 究，近 年 来，在 纳 米 材 料 研 究 领 域，取 得 了 重 大 的 进 展，用 多 种 方 法 制 备 金 属 与 合 金 氧 化 物 、碳 化 物 、氮 化 物 等 纳 米 粉 体 ，研 制 了 相 应 的 设 备 ，做 到 了 纳 米 微 粒 的Leabharlann Baidu寸可控，并 研 制 了 纳 米 薄 膜 和 纳 米 块 体 。 ［１ ７］ 国家在纳米材料 方 面 投 入 了 较 多 的 人 力 物 力，如 国 家 科 技 部 、中 国 科 学 院 、国 家 自 然 科 学 基 金 委 员 会等部门开展“攀登计划”项目，１９９９ 年科技部设 立有关纳米材料的 “国 家 重 点 基 础 研 究”项 目 等， 主要研究力量集 中 在 纳 米 材 料 的 合 成 和 制 备、扫 描探针显微学、分 子 电 子 学 以 及 极 少 数 纳 米 技 术 的应用等方面。
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·专 论· ＩＭ＆Ｐ 化工矿物与加工 ２０１２年第５期
纳米氧化锌因 具 有 优 异 的 电、磁、光、力 学 和 化学 等 宏 观 特 性，在 精 细 陶 瓷、紫 外 线 屏 蔽、压 电 材料、光 电 材 料、高 效 催 化 材 料、磁 性 材 料 等 方 面 有 广 泛 应 用 ，是 纳 米 无 机 粉 体 研 究 的 重 点 。 ２．２．１ 化 妆 品
０ 引 言 ２０世 纪 ６０ 年 代，科 学 家 将 纳 米 粒 子 作 为 研
究对象开始 探 索 纳 米 世 界。 之 前，人 们 只 知 道 纳 米是一个长 度 单 位，１９７４ 年 底，日 本 的 一 次 国 际 会议才将纳米作 为 专 业 术 语 应 用 于 科 学 技 术，并 且 在 ２０ 世 纪 ８０ 年 代 用 纳 米 来 命 名 一 类 材 料 。
现在环境问题是危害人类生存的主要问题之 一，而 化 学 污 染 是 ［１ ８］ 对 环 境 影 响 最 大 的 污 染，因 此 对 纳 米 氧 化 锌 光 催 化 方 面 的 研 究 迫 在 眉 睫。 Ｆｊｕｌｓｈｉｍａ报道了 ＴｉＯ２ 催化制氢［１９～２ １］，ＴｉＯ２ 作 为光催化剂，人们 用 它 对 大 气 中 和 水 中 的 有 害 物 质进行处理。Ｃｏｍｐａｒｅｌｌｉ Ｒ．［２ ２，２ ３］等 在 纳 米 氧 化 锌的表面覆盖一 层 有 机 物，可 以 使 氧 化 锌 不 受 光 腐蚀以及环境 ｐＨ 值 的 影 响，具 有 更 好 的 光 催 化 活性，因而 纳 米 ＺｎＯ 可 以 替 代 纳 米 ＴｉＯ２。 井 立 强 等 ［２ ４］ 考察了自制的粒 径 约 为 ２６．１ｎｍ 的 氧 化 锌对 ＳＯ２ 的 光 催 化 性 能，结 果 表 明：在 ３２０ ℃ 下 ＳＯ２ 的催化转化率为９９％。 ２．２ 应 用 研 究 领 域
２０世纪 ８０ 年 代，日 本、美 国、德 国 等 对 纳 米 氧 化 锌 的 制 备 技 术 开 始 进 行 研 究 ，现 在 ，美 国 在 纳 米 结 构 组 装 体 系 、高 比 表 面 纳 米 颗 粒 制 备 与 合 成 、 纳 米 生 物 学 方 面 发 展 较 快 ，欧 共 体 在 纳 米 器 件 、纳 米仪 器、超 精 度 工 程、陶 瓷 和 其 他 结 构 材 料 方 面， 日本在纳米器件和复合纳米结构方面以及德国在 纳米 材 料、纳 米 测 量 技 术、超 薄 膜 的 研 发 领 域、分 子电子学技术领域都迅猛发展。
化 锌 粉 体 ，直 径 为 １０～４０ｎｍ。 ２ 纳 米 氧 化 锌 的 应 用 研 究
纳米氧化 锌 除 了 广 泛 应 用 于 化 工、橡 胶、涂 料 、陶 瓷 、电 子 、纺 织 和 医 药 卫 生 等 传 统 工 业 外 ，还 在紫 外 线 屏 蔽、光 催 化、导 电 等 方 面 得 到 了 应 用。 随着材料纳米化 和 功 能 化 研 究 的 深 入，其 应 用 领 域将会得到进一步的拓宽。 ２．１ 国 内 外 研 究 ［１ ６］
纳米材料 的 ［１］ 几 何 尺 寸 在 １～１００ｎｍ 范 围 内 ，具 有 表 面 效 应 、体 积 效 应 、量 子 尺 寸 效 应 、介 电 限域效应和宏观 量 子 隧 道 效 应 等 特 性，而 作 为 纳 米材料之一的纳 米 氧 化 锌，近 几 年 研 究 人 员 对 其 粉末、一 维 结 构、二 维 结 构、三 维 结 构 和 特 殊 形 貌 结构的制备技术 进 行 了 研 究，但 大 多 处 于 实 验 室 研 究 阶 段 ，实 现 工 业 化 的 较 少 。 另 外 ，对 纳 米 氧 化 锌应用方 面 的 研 究 开 始 延 伸 到 功 能 材 料 学 等 学 科 ，有 的 已 进 入 实 用 阶 段 ，如 陕 西 中 科 纳 米 材 料 股 份有限公司与中国科学院过程工程研究所共同开 发的 ＮＰＰ 法纳米氧化锌已实现了工业化 生 产 ， ［２］ 生 产 能 力 达 到 ３ｋｔ／ａ。 山 西 丰 海 纳 米 科 技 有 限 公 司作为全国最大 的 纳 米 氧 化 锌 专 业 生 产 企 业，现 规 模 已 达 到 ５ｋｔ／ａ，二 期 工 程 正 在 扩 建 阶 段 ，完 成 后 生 产 规 模 将 达 到 ３０ｋｔ／ａ。 １ 纳 米 氧 化 锌 的 制 备 研 究
大 学 磷 肥 与 复 肥 研 究 所 所 长 ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｂｌ＠ｚｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。
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·专 论· ＩＭ＆Ｐ 化工矿物与加工 ２０１２年第５期
李锋 等 ［６］ 考察了直接沉淀法制备纳米氧化 锌 的工艺，以硫酸锌、碳 酸 铵 为 反 应 物，在 ３００ ℃ 条 件下煅烧前驱体，得到粒 径 在 １０～１５ｎｍ 之 间 的 球形纳米氧化锌粒子。斯琴高娃 等 ［７］ 以二水氯 化 锌 、无 水 碳 酸 钠 为 原 料 ，在 常 温 常 压 条 件 下 采 用 直 接沉淀法制备了 不 同 粒 径 的 纳 米 氧 化 锌，根 据 单 因素实验确定前驱 体 的 煅 烧 温 度 为 ３００ ℃，煅 烧 时间为２ｈ，纳 米 氧 化 锌 的 最 小 粒 径 约 为 ８ｎｍ。 曾宪华 等 ［８］ 以 六 水 硝 酸 锌 为 锌 源、氢 氧 化 钠 为 碱 源 、甲 醇 溶 液 作 为 溶 剂 ，采 用 均 相 沉 淀 法 制 备 纯 相 六角纤锌矿结 构 纳 米 氧 化 锌，平 均 粒 径 在 １１ｎｍ 左右。
·专 论· ＩＭ＆Ｐ 化工矿物与加工 ２０１２年第５期
文 章 编 号 ：１００８－７５２４（２０１２）０５－００３４－０５
纳米氧化锌的制备及应用研究＊
董乾英，张保林，程 亮，戴启军，朱法厅，袁 琳
（郑州大学 化工与能源学院，河南 郑州 ４５０００１）
液 相 法 中 包 括 直 接 沉 淀 法 、均 相 沉 淀 法 、水 热 法 、溶 胶 凝 胶 法 和 微 乳 液 法 ，前 两 种 沉 淀 方 法 设 备 简单、条 件 易 于 调 控、成 本 较 低，但 易 出 现 团 聚 现 象，尤其是直接沉 淀 法 洗 涤 过 程 中 很 难 去 除 阴 离 子，得到的粒 子 尺 度 分 布 较 宽。 而 水 热 法 是 将 前 驱物在１００～３５０ ℃和高压条件下与水化合，再经 过洗 涤、干 燥 和 煅 烧，得 到 纯 度 高、粒 径 小 的 纳 米 颗粒，对 实 验 设 备 的 操 作 要 求 很 高，条 件 难 控 制， 成本特别高。另外溶胶凝胶法和微乳液法对原料 要 求 高 ，工 艺 复 杂 ，仍 处 在 实 验 研 究 阶 段 。
范学运 等 ［９］ 以３种 不 同 锌 源 为 原 料，采 用 水 热法制备纤锌矿 型 片 状 纳 米 氧 化 锌，对 其 光 致 发 光光谱和紫 外 可 见 反 射 光 谱 进 行 分 析，３ 种 原 料 制备的纳米氧化 锌 的 发 光 峰 强 度 与 峰 位 不 同，其 对 应 的 波 长 不 同 ，故 对 紫 外 线 的 吸 收 能 力 也 不 同 。 姜秀 平 等 ［１ ０］ 以 醋 酸 锌、草 酸 为 主 要 反 应 物，无 水 乙醇为溶剂，采 用 溶 胶—凝 胶 法 制 得 直 径 ３０ｎｍ 左右、粒度分布均匀的纳米氧化锌。李存增 等 ［１ １］ 采用溶胶凝胶法，用 乙 酸 锌 和 草 酸 反 应 制 备 纳 米 氧 化 锌 粒 子 ，通 过 各 种 表 征 手 段 进 行 分 析 ，得 到 的 纳米 氧 化 锌 粒 度 分 布 均 匀，平 均 粒 径 ３５ｎｍ 左 右，在溶 剂 中 分 散 性 很 好，形 貌 呈 类 球 形。 徐 甲 强 等 ［１ ２］ 在 环 己 烷、正 丁 醇、ＡＢＳ 组 成 的 微 乳 液 体 系 中 ，以 硝 酸 锌 为 锌 源 ，氨 水 作 为 沉 淀 剂 ，加 入 双 氧水，得到颗粒直径为１９ｎｍ 的纳米氧化锌。 １．３ 气 相 法
摘要：本文系统介绍了纳米氧化锌的研究发展状况，并对纳米氧 化 锌 的 制 备、应 用 研 究 以 及 研 究 中 的 热 点 问 题 等 进 行 了 阐 述 ，最 后 对 未 来 的 研 究 方 向 提 出 了 看 法 。
关 键 词 ：纳 米 氧 化 锌 ；制 备 ；团 聚 ；应 用 中 图 分 类 号 ：ＴＢ３８３ 文 献 标 识 码 ：Ａ
＊ 收稿日期：２０１１－１０－３１ 作 者 简 介 ：董 乾 英 （１９８６－），女 ，硕 士 研 究 生 ，陕 西 咸 阳 人 ，主 要 从 事 纳 米 材 料 制 备 技 术 研 究 ，Ｅ－ｍａｉｌ：８６ｄｏｎｇｑｉａｎｙｉｎｇ＠１６３．ｃｏｍ。 通讯作者：张保林（１９４７－ ），男，河南西平人，郑州大学教授，博士研究生导师，国家钙镁磷复合肥技术研究推广中心 副 主 任 ，郑 州
迄今为止，对 纳 米 粉 体 的 制 备 方 法 还 没 有 一 个统 一 的 标 准，按 学 科 分，可 分 为 物 理 法 和 化 学
法 。 ［３］ 按物质的原始状态分，可分为固相法、液 相 法 、气 相 法 ，其 中 液 相 法 是 制 备 纳 米 氧 化 锌 广 泛 采 用的一种方法。 １．１ 固 相 法
此方法是 直 接 利 用 气 体 或 者 容 易 气 化 的 物 质，发 生 物 理 变 化 或 化 学 反 应，然 后 通 过 冷 却、凝 聚过程 形 成 纳 米 颗 粒。 常 见 的 气 相 法 有 超 重 力 法、化 学 气 相 氧 化 法、激 光 诱 导 化 学 法 及 溅 射 法 等。
毋伟 等 ［１ ３］ 用超重力法制备纳米氧化锌，其形 貌为近球形和长 条 形，并 将 纳 米 氧 化 锌 与 纳 米 二 氧 化 钛 进 行 比 较 ，结 果 表 明 ，前 者 对 紫 外 线 的 吸 收 能力更 强，范 围 更 宽。Ｔｏｍａｋｉｙｏ［１ ４］等 以 锌 粉 为 原料，氧气为氧化剂，Ｎ２ 为载气，采用化 学 气 相 氧 化法，在 高 于 ８５０ ℃ 的 条 件 下，得 到 粒 径 在 １０～ ５０ｎｍ 范围内 的 纳 米 氧 化 锌 粉 体。 朱 勇 等 ［１ ５］ 在 不同的激 光 能 量 密 度 下，利 用 激 光 束 加 热 Ｚｎ 靶 制备出形貌为链 状、弥 散 状 和 晶 须 结 构 的 纳 米 氧
而国内对纳米氧化锌 的 研 究 稍 晚 些，２０ 世 纪 ９０年代 初 才 开 始 对 纳 米 氧 化 锌 进 行 研 究，近 年 来，在 纳 米 材 料 研 究 领 域，取 得 了 重 大 的 进 展，用 多 种 方 法 制 备 金 属 与 合 金 氧 化 物 、碳 化 物 、氮 化 物 等 纳 米 粉 体 ，研 制 了 相 应 的 设 备 ，做 到 了 纳 米 微 粒 的Leabharlann Baidu寸可控，并 研 制 了 纳 米 薄 膜 和 纳 米 块 体 。 ［１ ７］ 国家在纳米材料 方 面 投 入 了 较 多 的 人 力 物 力，如 国 家 科 技 部 、中 国 科 学 院 、国 家 自 然 科 学 基 金 委 员 会等部门开展“攀登计划”项目，１９９９ 年科技部设 立有关纳米材料的 “国 家 重 点 基 础 研 究”项 目 等， 主要研究力量集 中 在 纳 米 材 料 的 合 成 和 制 备、扫 描探针显微学、分 子 电 子 学 以 及 极 少 数 纳 米 技 术 的应用等方面。
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·专 论· ＩＭ＆Ｐ 化工矿物与加工 ２０１２年第５期
纳米氧化锌因 具 有 优 异 的 电、磁、光、力 学 和 化学 等 宏 观 特 性，在 精 细 陶 瓷、紫 外 线 屏 蔽、压 电 材料、光 电 材 料、高 效 催 化 材 料、磁 性 材 料 等 方 面 有 广 泛 应 用 ，是 纳 米 无 机 粉 体 研 究 的 重 点 。 ２．２．１ 化 妆 品
０ 引 言 ２０世 纪 ６０ 年 代，科 学 家 将 纳 米 粒 子 作 为 研
究对象开始 探 索 纳 米 世 界。 之 前，人 们 只 知 道 纳 米是一个长 度 单 位，１９７４ 年 底，日 本 的 一 次 国 际 会议才将纳米作 为 专 业 术 语 应 用 于 科 学 技 术，并 且 在 ２０ 世 纪 ８０ 年 代 用 纳 米 来 命 名 一 类 材 料 。
现在环境问题是危害人类生存的主要问题之 一，而 化 学 污 染 是 ［１ ８］ 对 环 境 影 响 最 大 的 污 染，因 此 对 纳 米 氧 化 锌 光 催 化 方 面 的 研 究 迫 在 眉 睫。 Ｆｊｕｌｓｈｉｍａ报道了 ＴｉＯ２ 催化制氢［１９～２ １］，ＴｉＯ２ 作 为光催化剂，人们 用 它 对 大 气 中 和 水 中 的 有 害 物 质进行处理。Ｃｏｍｐａｒｅｌｌｉ Ｒ．［２ ２，２ ３］等 在 纳 米 氧 化 锌的表面覆盖一 层 有 机 物，可 以 使 氧 化 锌 不 受 光 腐蚀以及环境 ｐＨ 值 的 影 响，具 有 更 好 的 光 催 化 活性，因而 纳 米 ＺｎＯ 可 以 替 代 纳 米 ＴｉＯ２。 井 立 强 等 ［２ ４］ 考察了自制的粒 径 约 为 ２６．１ｎｍ 的 氧 化 锌对 ＳＯ２ 的 光 催 化 性 能，结 果 表 明：在 ３２０ ℃ 下 ＳＯ２ 的催化转化率为９９％。 ２．２ 应 用 研 究 领 域
２０世纪 ８０ 年 代，日 本、美 国、德 国 等 对 纳 米 氧 化 锌 的 制 备 技 术 开 始 进 行 研 究 ，现 在 ，美 国 在 纳 米 结 构 组 装 体 系 、高 比 表 面 纳 米 颗 粒 制 备 与 合 成 、 纳 米 生 物 学 方 面 发 展 较 快 ，欧 共 体 在 纳 米 器 件 、纳 米仪 器、超 精 度 工 程、陶 瓷 和 其 他 结 构 材 料 方 面， 日本在纳米器件和复合纳米结构方面以及德国在 纳米 材 料、纳 米 测 量 技 术、超 薄 膜 的 研 发 领 域、分 子电子学技术领域都迅猛发展。
化 锌 粉 体 ，直 径 为 １０～４０ｎｍ。 ２ 纳 米 氧 化 锌 的 应 用 研 究
纳米氧化 锌 除 了 广 泛 应 用 于 化 工、橡 胶、涂 料 、陶 瓷 、电 子 、纺 织 和 医 药 卫 生 等 传 统 工 业 外 ，还 在紫 外 线 屏 蔽、光 催 化、导 电 等 方 面 得 到 了 应 用。 随着材料纳米化 和 功 能 化 研 究 的 深 入，其 应 用 领 域将会得到进一步的拓宽。 ２．１ 国 内 外 研 究 ［１ ６］
纳米材料 的 ［１］ 几 何 尺 寸 在 １～１００ｎｍ 范 围 内 ，具 有 表 面 效 应 、体 积 效 应 、量 子 尺 寸 效 应 、介 电 限域效应和宏观 量 子 隧 道 效 应 等 特 性，而 作 为 纳 米材料之一的纳 米 氧 化 锌，近 几 年 研 究 人 员 对 其 粉末、一 维 结 构、二 维 结 构、三 维 结 构 和 特 殊 形 貌 结构的制备技术 进 行 了 研 究，但 大 多 处 于 实 验 室 研 究 阶 段 ，实 现 工 业 化 的 较 少 。 另 外 ，对 纳 米 氧 化 锌应用方 面 的 研 究 开 始 延 伸 到 功 能 材 料 学 等 学 科 ，有 的 已 进 入 实 用 阶 段 ，如 陕 西 中 科 纳 米 材 料 股 份有限公司与中国科学院过程工程研究所共同开 发的 ＮＰＰ 法纳米氧化锌已实现了工业化 生 产 ， ［２］ 生 产 能 力 达 到 ３ｋｔ／ａ。 山 西 丰 海 纳 米 科 技 有 限 公 司作为全国最大 的 纳 米 氧 化 锌 专 业 生 产 企 业，现 规 模 已 达 到 ５ｋｔ／ａ，二 期 工 程 正 在 扩 建 阶 段 ，完 成 后 生 产 规 模 将 达 到 ３０ｋｔ／ａ。 １ 纳 米 氧 化 锌 的 制 备 研 究
大 学 磷 肥 与 复 肥 研 究 所 所 长 ，Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｂｌ＠ｚｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。
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·专 论· ＩＭ＆Ｐ 化工矿物与加工 ２０１２年第５期
李锋 等 ［６］ 考察了直接沉淀法制备纳米氧化 锌 的工艺，以硫酸锌、碳 酸 铵 为 反 应 物，在 ３００ ℃ 条 件下煅烧前驱体，得到粒 径 在 １０～１５ｎｍ 之 间 的 球形纳米氧化锌粒子。斯琴高娃 等 ［７］ 以二水氯 化 锌 、无 水 碳 酸 钠 为 原 料 ，在 常 温 常 压 条 件 下 采 用 直 接沉淀法制备了 不 同 粒 径 的 纳 米 氧 化 锌，根 据 单 因素实验确定前驱 体 的 煅 烧 温 度 为 ３００ ℃，煅 烧 时间为２ｈ，纳 米 氧 化 锌 的 最 小 粒 径 约 为 ８ｎｍ。 曾宪华 等 ［８］ 以 六 水 硝 酸 锌 为 锌 源、氢 氧 化 钠 为 碱 源 、甲 醇 溶 液 作 为 溶 剂 ，采 用 均 相 沉 淀 法 制 备 纯 相 六角纤锌矿结 构 纳 米 氧 化 锌，平 均 粒 径 在 １１ｎｍ 左右。
·专 论· ＩＭ＆Ｐ 化工矿物与加工 ２０１２年第５期
文 章 编 号 ：１００８－７５２４（２０１２）０５－００３４－０５
纳米氧化锌的制备及应用研究＊
董乾英，张保林，程 亮，戴启军，朱法厅，袁 琳
（郑州大学 化工与能源学院，河南 郑州 ４５０００１）
液 相 法 中 包 括 直 接 沉 淀 法 、均 相 沉 淀 法 、水 热 法 、溶 胶 凝 胶 法 和 微 乳 液 法 ，前 两 种 沉 淀 方 法 设 备 简单、条 件 易 于 调 控、成 本 较 低，但 易 出 现 团 聚 现 象，尤其是直接沉 淀 法 洗 涤 过 程 中 很 难 去 除 阴 离 子，得到的粒 子 尺 度 分 布 较 宽。 而 水 热 法 是 将 前 驱物在１００～３５０ ℃和高压条件下与水化合，再经 过洗 涤、干 燥 和 煅 烧，得 到 纯 度 高、粒 径 小 的 纳 米 颗粒，对 实 验 设 备 的 操 作 要 求 很 高，条 件 难 控 制， 成本特别高。另外溶胶凝胶法和微乳液法对原料 要 求 高 ，工 艺 复 杂 ，仍 处 在 实 验 研 究 阶 段 。