文档介绍：纳米氧化锌的制备及其应用主要内容?简介?性能比较?制备方法?应用氧化锌简介第三代半导体材料禁带宽度: 纳米氧化锌(ZnO) 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纳米氧化锌与传统氧化锌性能比较?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, ?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。?具有抗菌抑菌、祛味防酶等一系列独特性能。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。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。一种新型纳米氧化锌的制备方法?采用高吸水树脂为模板,利用其模板和纳米网状结构的导向作用在高吸水树脂内部生成纳米氧化锌,具体制备步骤如下(一)纳米网状结构氧化锌的制备 A:配制氨水溶液和锌盐溶液,氨水溶液的体积浓度为 5% ~15% ,锌盐溶液的浓度为 ~ 2g/L ;B:制备反应凝胶细末:取一定质量的高吸水树脂加入到配制的氨溶液中,放置 12~24h 至体系达到吸附平衡,此时体系呈凝胶状,将该凝胶在孔径为1~2微米的筛子上筛成细末,将凝胶在筛子上筛两遍,以保证其凝胶细末颗粒均匀,避免因一次过筛时产生条状凝胶而使反应物间的接触面积减小,从而导致反应进行不充分; C:将步骤 B中的凝胶细末与锌盐溶液同时加入反应器中,搅拌使其充分混合均匀,在 45~55℃恒温水浴中反应 2~3h;D:将步骤 C所得到的反应液静置后在 5000 ~ 10000rpm 的转速下离心,离心时间为 5~ 10min ;E:在离心后的产物中加入大量无水乙醇并搅拌一段时间,将所得的沉淀静置分离,将沉淀洗涤、干燥即得氧化锌/树脂复合体;所得清液中分散着三维网状纳米材料。, ? (二)以纳米网状结构为模板制备多角状纳米氧化锌 A:在步骤(一) E所得的含有纳米网状结构的清液中加入一定质量氨水配成溶液,并使其浓度与步骤(一) A的胺溶液浓度相同; B:在步骤(二) A的溶液中再加入一定质量的固体锌盐, 并使其浓度与步骤(一) A的锌盐溶液浓度相同; C:将步骤(二) B的反应液加入反应器中,搅拌使其充分混合均匀,在 45~55℃恒温水浴中反应 2~3h;D:将所得沉淀产物滤出,洗涤,干燥; ??E :将步骤(二) D所得产物在 400 ~600 ℃下的空气气氛焙烧 4?5h ,即得到具有多角状结构的纳米氧化锌?制备方法中利用三维网状结构和缓慢释放的特点控制了所制备的纳米结构氧化锌的尺寸和形貌,使所制备的氧化锌产物达到纳米量级,粒度较为均匀,且具有独特的纳米网状结构制备流程配制氨水溶液和锌盐溶液反应凝胶细末反应器(一定条件) 离心加入无水乙醇氧化锌/树脂复合体搅拌、沉淀清液三维网状纳米材料加入氨水和锌盐溶液反应器沉淀、滤出焙烧多角状结构纳米氧化锌