纳米氧化锌综述

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1、纳米氧化锌综述氧化锌(ZnO)晶体是纤锌矿结构•属六方晶系，为极性晶体。ZnO晶体结构中，Zn原子按六方紧密堆积排列，每个Zn原子周围有4个氧原子，构成Zn—0配位四面体结构。纳米氧化锌(ZnO)的性能和应用纳米氧化锌(ZnO)是一种白色粉末，是面向21世纪的新型高功能精细无机产品，其粒径介于1〜lOOnm。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物料所不具有的表面效应、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、热、敏感等方面有一般氧化锌产品无法比拟的特殊性能。1)制抗菌除臭、

2、消炎、抗紫外线产品纳米氧化锌无毒、无味，对皮肤无刺激性，是皮肤的外用药物，能起消炎、防皱和保护等功效。此外纳米氧化锌吸收紫外线的能力很强，对UVA(长波320^400nm)^nUVB(中波280^320nm)均有良好的屏蔽作用。可用于化妆品的防晒；也可以用于生产防臭、抗菌。抗紫外线的纤维。纳米氧化锌在阳光，尤其在紫外线照射下，在水和空气中，能分解出自有的带负电的电子，并同时留下带正电的空穴。这种空血可以激活空气中的氧,使其变为活性氧，具有极强的化学活性，能与大多数有机物发生氧化反应，包括细菌体内的有机物，因而能杀死大多数的病

3、毒。纳米氧化锌的定量杀菌试验表明：在5min内，氧化锌的质量分数为1%试时，金黄色葡萄球菌的杀菌率为98.86%,大肠杆菌的杀菌率为99.93%。2）用于氧化剂和光催化剂纳米氧化锌由于尺寸小、比表面积大、表面的键态与颗粒内部不同、表面原子配位不全等，导致表面的活性位置增多，形成了凹凸不平的院原子台阶，增加了反应接触面。因而纳米氧化锌的催化活性和选择性远远大于传统催化剂。3）制备气体传感器及压电材料与Sn（kFed-起被称为气敏三大基体材料4）用于橡胶工业和涂料工业纳米氧化锌具有颗粒微小、比表面积大、分散性好、疏松多孔、流动性

4、好等物理化学性质，因而，与橡胶的亲和性好，熔炼时易分散，胶料生热低、扯断变形小、弹性好，改善了材料工艺性能和物理性能。5）在陶瓷行业的运用纳米氧化锌具有颗粒微笑、比表面积大，颗粒较均匀，在陶瓷业可以直接利用。并能降低烧结陶瓷的温度，烧制的产品光亮如镜，有很好的"成镜效应"，且制作工艺减少，能耗江底,极大地提高产品的质量和产量。纳米氧化锌的制备方法近十年来・国内外科技人士对纳米氧化锌的制备研究做了不少工作，文献报道较多。综合来说，主要采用以下方法：化学气相法：气相法是直接利用气体或者将物料气化，是指在气体状态下发生物理变化或化

5、学反应,最后再冷却过程中凝聚形成纳米微粒。气相法直接制备纳米氧化锌常见的方法有：物理气相沉积法、脉冲激光沉积法和化学气象传输氧化法等。以氧气为氧源、锌片为原料,运用电化学气相沉积法制得纳米ZnO粉末。气相法可以很容易得到超细的纳米氧化锌粉体，但工艺复杂，成本高，一次性投资较大。相反应法：固相法是通过粉碎研磨来使反应物相混合扩散发生反应，然后再将反应产物懒烧制的纳米氧化锌。它是20世纪80年代末发展起来的一种新的合成方法，与一般的固相反应相比，它的反应温度近似于室温。以草酸锌和醋酸锌为原料，应用室温固相配位化学反应合成前驱化合

6、物,然后将其在46CTC热分解2小时，得到平均粒径为20nm，粒度分布较均匀的球形氧化锌粒子：以ZnSO4-7hH20和无水N/g为原制，在室温下通过研磨方式，运用相化学反应合成前驱体碳酸锌,然后在200弋热分解，得到粒径为6-12nm的棒球形的氧化锌以酒石酸和乙二胺四乙酸为原料，分别与醋酸锌在室温或低热条件下，进行固相反应合成前驱化合物，然后在40CTC热分解3〜4小时,得到粒径为50nni以下纳米氧化锌，固相化学反应法与液相化学法相比，具有化学计量准确，工艺简单•易于控制，反应条件温和，合成反应无需溶剂,产率较高，且克服

7、了传统湿法存在的团聚现象，是一种非常有前途的纳米粉体制备方法。化学沉淀法：它是在锌原料液中添加适当的沉淀剂，使锌阳离子形成各种形式的沉淀物（沉淀颗粒的大小和形状由反应条件来控制），然后再经过滤、沈涤、干燥、热分解等工艺过程而获得纳米的方法。化学沉淀法是目前制备ZnO纳米粉体的主要方法，依其沉淀方式分为:直接沉淀法和均匀沉淀法两种。。直接沉淀法是让锌离子与沉淀剂直接发生化学反应而形成沉淀物。沉淀剂不同。反应机理不同，得到的沉淀物不同。常用的沉淀剂有：氢氧化钠、氨水、碳酸钠、碳酸氢钱、草酸钱、三乙醇胺等。直接沉淀法得到的产物纯度

8、较高，其工艺简单，操作方便，对设备、技术要求不太高，有较好的化学计量性，生产成本较低，易于放大进行工业化生产。不足之处是：易产生局部沉淀不均匀，造成粒子粒径分布较宽，分散性较差，有团聚，且洗除原溶液中的阴离子较繁杂。为避免直接添加沉淀剂产生的局部浓度不均匀•可利用某一化学反应使溶液中的构品