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干货:一文了解纳米氧化锌(ZnO)的4种化学制备方法
发布时间:2020-09-09     作者:zhn   分享到:


干货:一文了解纳米氧化锌(ZnO)的4种化学制备方法

氧化锌是一种重要的宽带陳(37 eV)半导体氧化物,常温下激发键能为60 meV.近年来,低维(0维、1维、2维)纳米材料由于具有新颖的性质已经引起了人们广泛的兴趣。纳米氧化锌的化学制备方法种类繁多,新工艺层出不穷,如液体-固体-溶液相转移与分离法,但研究较多的主要有沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法、水热(溶剂热)法等。

1、沉淀法

沉淀法一般分为直接沉淀法与均匀沉淀法。直接沉淀法是在可溶性锌盐溶液中加入沉淀剂制得氧化锌前驱体,将其洗净后在一定温度下热分解得纳米氧化锌。常见的沉淀剂为氨水、碳酸氢铵等。而前驱物为Zn(OH)2、Zn2(OH)2CO3等。

举例:提供一种通过Zn(NO3)2和NaOH之间反应得到的Zn(OH)2进行热分解反应制备了氧化锌纳米晶体。用NaOH作沉淀剂一步法直接制备纳米氧化锌的反应式如下:

沉淀法

2、溶胶-凝胶法 

溶胶凝胶法是制备超微颗粒的一种湿化学法。其基本原理是将金属无机盐或金属醇盐溶于溶剂中形成均匀的溶液,溶质与溶剂产生水解或与醇反应,反应生成物经聚集后,一般生成纳米级粒子并形成溶胶。


3、水热(溶剂热)法

水热合成法是液相中制备超微颗粒的一种新方法。一般是在100-150oC温度下和高气压环境下实现从原子、分子级的微粒构筑和晶体生长。溶剂为水称水热法,为其它溶剂如乙醇、异丙醇等时称溶剂热法。

水热(溶剂热)法

纳米氧化锌的SEM

4、微乳液法

两种互不相溶液体在表面活性剂作用下形成的热力学稳定的、各向同性、外观透明或半透明、粒径在1-100nm的分散体系则称为微乳液。微乳液通常是由表面活性剂、助表面活性剂、油和水组成的透明的、各向同性的热力学稳定体系。


下面是关于氧化锌的一些科普:

纳米氧化锌溶于水吗?

不溶。

纳米氧化锌是一种难溶物质,氧化锌纳米颗粒因子比水分子大,它不溶于水,但可以溶于酸、浓氢氧化碱、氨水和铵盐溶液等强碱。


纳米氧化锌的作用与功效:

纳米氧化锌是一种新型的功能材料,具有多种功效和用途。

纳米氧化锌具有光学、电学、磁学、热学、灵敏度等特性,在制药、保健和食品工业中具有广泛的应用。例如,它可以作为催化剂、光化学用半导体材料,用于制造有抗紫外线及抗红外线辐射功能的纤维,以及制造合成橡胶、涂料等。

此外,纳米氧化锌还具有很好的紫外线屏蔽性。在饲料工业中,纳米氧化锌作为一种纳米材料,具有高效的生物学活性、吸收率高、抗氧化能力强、安全稳定等特性,可以解决动物体对锌的需求量,并减少对环境的污染。同时,它还可以改善动物生产性能。

综上所述,纳米氧化锌具有多种功效和用途,在制药、纺织、饲料等领域都有广泛的应用前景。


纳米氧化锌和氧化锌的区别:

纳米氧化锌与普通氧化锌在结构、生产方法和表面性质等方面存在显著差异。

结构:纳米氧化锌的颗粒特别细小,与普通氧化锌相比,其表面存在许多未成键原子和晶体缺陷,使其具有较强的反应活性。

生产方法:普通氧化锌的生产方法包括间接法、直接法和电热法,而纳米氧化锌的生产方法则是由氯化镁和碱超高压高温反应后,经过有机化学活性炭过滤制得。

表面性质:由于纳米氧化锌的颗粒细小,导致其表面存在许多未成键原子和晶体缺陷,这使得其具有强反应活性。这种特性使得纳米氧化锌在光催化等方面具有很好的性能。

应用:纳米氧化锌在紫外线光照时对大肠杆菌和金色葡萄球菌**率分别达到了97.1%和98.3%。在日光灯照射条件下,无论是对大肠杆菌还是金黄色葡萄球菌,纳米氧化锌均比普通氧化锌有更好的**作用。此外,纳米氧化锌还具有良好的屏蔽紫外线和抗菌功能。

总的来说,纳米氧化锌和普通氧化锌在结构、生产方法、表面性质和应用方面都有显著的区别。


纳米氧化锌是不是危险品?

根据《联合国危险货物运输规则》(UN Model Regulations)和《危险化学品目录及管理办法》,纳米氧化锌不属于危险品。但是,在运输、储存和使用纳米氧化锌时,需要采取适当的防护措施,以确保人员安全和环境的保护。



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以上资料源于西安齐岳生物科技有限公司

温馨提示:仅用于科研!!!


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