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纳米氧化锌.doc

上传人:wltawn 2022/7/17 文件大小:2.01 MB

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纳米氧化锌.doc

文档介绍

文档介绍:摘要
纳米氧化锌是一种面向2l世纪的新型高功能精细无机产品,其粒径介于l-100纳米。,比外表积急剧增加,使得纳米氧化锌产生了其本体块状材料所不具备的外表效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等非常显著的改进和进步。导致纳米材料产生奇异性能的主要领域应有:比外表效应、小尺寸效应、界面效应和宏观量子效应等。这些效应使纳米体系的光、电、热、磁等的物理性质和常规材料不同,出现许多新奇特性。如光吸收显著增加,金属熔点降低,增强微波吸收等。(精品文档请下载)
纳米材料超细的晶粒、高浓度晶界和晶界原子邻近状况决定了它们具有明显区别于无定形态,普通多晶和单晶的特异性能。有统计资料显示纳米材料和多晶材料性能的差异(40%)远大于玻璃态和多晶材料(10%)。纳米材料性能的研究可成为其构造研究的佐证。亦为潜在的应用打下根底,下面将纳米材料的性质做以简单的介绍.(精品文档请下载)
(1) 量子尺寸效应,该效应指微粒尺寸下降到一定值时,,如特异性催化,强氧化性和复原性.(精品文档请下载)
(2) 宏观量子隧道效应,微观粒子贯穿势垒的才能成为隧道效应。磁化的纳米粒子具有隧道效应,它们可以穿越宏观系统的势垒而产生变化(即宏观量子隧道效应)。(精品文档请下载)
(3) 体积效应,亦称小尺寸效应,当纳米粒子的尺寸和传导电子的波长及超导态的相干波长等物理尺寸相当或更小时,周期性的边界条件将被破坏,熔点、磁性、光吸收、热阻、化学活性、。
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(4) 外表效应,外表效应是指纳米粒子外表原子数和总原子数之比随粒径变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。如当粒径降至10 nm时,外表原子所占的比例为20%,而粒径为1 nm时,几乎全部原子都集中在粒子的外表,纳米晶粒的减小结果导致其外表积、外表能及外表结合能的增大,并具有不饱和性质,表现出很高的化学活性。(精品文档请下载)
(5) 化学反响性质,纳米材料外表原子数多,吸附才能强,外表反响活性高。
(6) 纳米材料的光学特性,纳米粒子的一个明显特征是尺寸小。当纳米粒子的粒径和超导相干波长,波尔半径和电子的德布罗意波长相当、甚至更小时。其量子尺寸效应将十清楚显,使得纳米材料呈现出和众不同的光学特性。(精品文档请下载)
(7) 催化性质,纳米粒子晶粒体积小,比外表积大,外表活性中心多。,可防止使用常规催化剂所引起的反响物向孔内扩散带来的影响。纳米催化剂不必附着在惰性载体上使用,可直接放入液相反响体系之中,如苯加氢制备环己烯采用纳米钉催化剂.(精品文档请下载)
(8) 其他性质,纳米材料除具有以上特性外,还具有硬度高、可塑性强、高比热和热膨胀、高导电率、高扩散性、烧结温度低、烧结收缩比大等性质。这些性质为其应用奠定了广阔前景。由于纳米材料具有以上效应和性质,才使它表现出令人难以置信的奇特的宏观物理特性:高强度和高韧性;高热膨胀系数、高比热容和低熔点;异常的导电率和磁化率;极强的吸波性;高扩散性等
[5]。(精品文档请下载)
纳米材料产业应用技术一直是我国产业界、投资界非常关注的热点。其中,纳米改性聚氨酯(脲)防腐防水涂料已在南水北调管道外表防腐处理、京沪高速铁路桥面防水处理等工程中应用,纳米复合反射隔热保温涂料已在江苏重庆等地建筑住宅构造中应用,纳米构造防冰防污闪涂料已在国家电网部分线路中使用[6]。(精品文档请下载)
1。2 纳米氧化锌的简介
纳米氧化锌是近年来开发的一种新型无机功能材料,它是粒径介于1~100 ,比外表积急剧增加,纳米氧化锌粒子具有明显的外表和界面效应、量子尺寸效应、体积效应和宏观量子遂道效应和高透明度、高分散性等特点,和普通ZnO相比,表现出优良的光活性、电活性、烧结活性和催化活性,因此纳米氧化锌在磁、光、电、热、敏感等方面有一般氧化锌产品无法比较的特殊性能,具有一系列优异的物理、化学性能,在精细陶瓷、紫外线屏蔽、压电材料、光电材料、高效催化材料、磁性材料等方面具有广阔的应用开发前景[7-9]。(精品文档请下载)
纳米氧化锌的构造和性能
氧化锌晶体是纤锌矿构造,属于六方晶系,为极性晶体。氧化锌晶体构造中,Zn原子按六方严密堆积排列,每个Zn原子周围有4个氧原子,构成Zn-O 配位四面体构造,晶体中负离子配位多面体就成为研究晶体构造和形貌根本构造的单元,Zn-0在C(OOO1)面上的投影如图1(a)所示。Zn-O2