納米氧化鋅綜述

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1、納米氧化鋅綜述氧化鋅(ZnO)晶體是纖鋅礦結(jié)構(gòu)?屬六方晶系，為極性晶體。ZnO晶體結(jié)構(gòu)中，Zn原子按六方緊密堆積排列，每個Zn原子周圍有4個氧原子，構(gòu)成Zn—0配位四面體結(jié)構(gòu)。納米氧化鋅(ZnO)的性能和應(yīng)用納米氧化鋅(ZnO)是一種白色粉末，是面向21世紀的新型高功能精細無機產(chǎn)品，其粒徑介于1?lOOnm。由于顆粒尺寸的細微化，比表面積急劇增加，使得納米氧化鋅產(chǎn)生了其本體塊狀物料所不具有的表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等，因而納米氧化鋅在磁、光、電、熱、敏感等方面有一般氧化鋅產(chǎn)品無法比擬的特殊性能。1)制抗菌除臭、

2、消炎、抗紫外線產(chǎn)品納米氧化鋅無毒、無味，對皮膚無刺激性，是皮膚的外用藥物，能起消炎、防皺和保護等功效。此外納米氧化鋅吸收紫外線的能力很強，對UVA(長波320^400nm)^nUVB(中波280^320nm)均有良好的屏蔽作用?？捎糜诨瘖y品的防曬；也可以用于生產(chǎn)防臭、抗菌?？棺贤饩€的纖維。納米氧化鋅在陽光，尤其在紫外線照射下，在水和空氣中，能分解出自有的帶負電的電子，并同時留下帶正電的空穴。這種空血可以激活空氣中的氧,使其變?yōu)榛钚匝?，具有極強的化學(xué)活性，能與大多數(shù)有機物發(fā)生氧化反應(yīng)，包括細菌體內(nèi)的有機物，因而能殺死大多數(shù)的病

3、毒。納米氧化鋅的定量殺菌試驗表明：在5min內(nèi)，氧化鋅的質(zhì)量分數(shù)為1%試時，金黃色葡萄球菌的殺菌率為98.86%,大腸桿菌的殺菌率為99.93%。2）用于氧化劑和光催化劑納米氧化鋅由于尺寸小、比表面積大、表面的鍵態(tài)與顆粒內(nèi)部不同、表面原子配位不全等，導(dǎo)致表面的活性位置增多，形成了凹凸不平的院原子臺階，增加了反應(yīng)接觸面。因而納米氧化鋅的催化活性和選擇性遠遠大于傳統(tǒng)催化劑。3）制備氣體傳感器及壓電材料與Sn（kFed-起被稱為氣敏三大基體材料4）用于橡膠工業(yè)和涂料工業(yè)納米氧化鋅具有顆粒微小、比表面積大、分散性好、疏松多孔、流動性

4、好等物理化學(xué)性質(zhì)，因而，與橡膠的親和性好，熔煉時易分散，膠料生熱低、扯斷變形小、彈性好，改善了材料工藝性能和物理性能。5）在陶瓷行業(yè)的運用納米氧化鋅具有顆粒微笑、比表面積大，顆粒較均勻，在陶瓷業(yè)可以直接利用。并能降低燒結(jié)陶瓷的溫度，燒制的產(chǎn)品光亮如鏡，有很好的"成鏡效應(yīng)"，且制作工藝減少，能耗江底,極大地提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。納米氧化鋅的制備方法近十年來?國內(nèi)外科技人士對納米氧化鋅的制備研究做了不少工作，文獻報道較多。綜合來說，主要采用以下方法：化學(xué)氣相法：氣相法是直接利用氣體或者將物料氣化，是指在氣體狀態(tài)下發(fā)生物理變化或化

5、學(xué)反應(yīng),最后再冷卻過程中凝聚形成納米微粒。氣相法直接制備納米氧化鋅常見的方法有：物理氣相沉積法、脈沖激光沉積法和化學(xué)氣象傳輸氧化法等。以氧氣為氧源、鋅片為原料,運用電化學(xué)氣相沉積法制得納米ZnO粉末。氣相法可以很容易得到超細的納米氧化鋅粉體，但工藝復(fù)雜，成本高，一次性投資較大。相反應(yīng)法：固相法是通過粉碎研磨來使反應(yīng)物相混合擴散發(fā)生反應(yīng)，然后再將反應(yīng)產(chǎn)物懶燒制的納米氧化鋅。它是20世紀80年代末發(fā)展起來的一種新的合成方法，與一般的固相反應(yīng)相比，它的反應(yīng)溫度近似于室溫。以草酸鋅和醋酸鋅為原料，應(yīng)用室溫固相配位化學(xué)反應(yīng)合成前驅(qū)化合

6、物,然后將其在46CTC熱分解2小時，得到平均粒徑為20nm，粒度分布較均勻的球形氧化鋅粒子：以ZnSO4-7hH20和無水N/g為原制，在室溫下通過研磨方式，運用相化學(xué)反應(yīng)合成前驅(qū)體碳酸鋅,然后在200弋熱分解，得到粒徑為6-12nm的棒球形的氧化鋅以酒石酸和乙二胺四乙酸為原料，分別與醋酸鋅在室溫或低熱條件下，進行固相反應(yīng)合成前驅(qū)化合物，然后在40CTC熱分解3?4小時,得到粒徑為50nni以下納米氧化鋅，固相化學(xué)反應(yīng)法與液相化學(xué)法相比，具有化學(xué)計量準確，工藝簡單?易于控制，反應(yīng)條件溫和，合成反應(yīng)無需溶劑,產(chǎn)率較高，且克服

7、了傳統(tǒng)濕法存在的團聚現(xiàn)象，是一種非常有前途的納米粉體制備方法。化學(xué)沉淀法：它是在鋅原料液中添加適當(dāng)?shù)某恋韯?，使鋅陽離子形成各種形式的沉淀物（沉淀顆粒的大小和形狀由反應(yīng)條件來控制），然后再經(jīng)過濾、沈滌、干燥、熱分解等工藝過程而獲得納米的方法?；瘜W(xué)沉淀法是目前制備ZnO納米粉體的主要方法，依其沉淀方式分為:直接沉淀法和均勻沉淀法兩種。。直接沉淀法是讓鋅離子與沉淀劑直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而形成沉淀物。沉淀劑不同。反應(yīng)機理不同，得到的沉淀物不同。常用的沉淀劑有：氫氧化鈉、氨水、碳酸鈉、碳酸氫錢、草酸錢、三乙醇胺等。直接沉淀法得到的產(chǎn)物純度

8、較高，其工藝簡單，操作方便，對設(shè)備、技術(shù)要求不太高，有較好的化學(xué)計量性，生產(chǎn)成本較低，易于放大進行工業(yè)化生產(chǎn)。不足之處是：易產(chǎn)生局部沉淀不均勻，造成粒子粒徑分布較寬，分散性較差，有團聚，且洗除原溶液中的陰離子較繁雜。為避免直接添加沉淀劑產(chǎn)生的局部濃度不均勻?可利用某一化學(xué)反應(yīng)使溶液中的構(gòu)品