1. 研究目的与意义
研究意义:纳米材料由于特殊的效应,在化妆品、橡胶、电子材料、涂料、催化、生物工程、化工等领域有广泛应用,被称为跨世纪的新材料,成为研究的热点。
由于纳米氧化锌表面结构复杂,化学性能高,表面能极大,极易发生团聚现象而不能发挥其优异的特性。
纳米颗粒与表面能低的物质相容性差,存在相分离的现象。
2. 国内外研究现状分析
纳米氧化锌的制备技术国内外有不少研究报道,国内的研究源于20世纪90年代初,起步虽晚,但发展很快。
自1991年,上海技术师范学院报道了以zncl2和草酸馁为原料,采用直接沉淀法制得了粒径20-40nm的粉体起,国内对纳米氧化锌的研究日益成熟,目前已有工业化生产的报道,在研究方面跻身世界前列。
同时,从最早日本开始研究纳米氧化锌起,美、德、韩国等都纷纷开始进行该领域的研究。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:本课题以可溶性淀粉作为稳定剂和分散剂,以氯化锌和氢氧化钠为原料,采用液相沉淀法,制备出孔隙丰富且均匀的凝胶材料为纳米氧化锌的基材,将纳米氧化锌复合到淀粉基材中,制备纳米氧化锌-淀粉复合材料,提高无机粒子和高分子的相容性,利用两者协同作用提高其催化作用。
改变淀粉、氢氧化钠浓度,淀粉用量、氢氧根和锌离子比例等不同因素,对膜进行性能表征,研究载体孔隙结构,负载颗粒大小和负载量,测试复合材料的催化效果。
具体包括:1、 淀粉水凝胶制备工艺; 2、 淀粉和纳米氧化锌复合工艺; 3、 催化效果评估。
4. 研究创新点
1.目前,绿色化学已经逐渐成为化学领域的一个重要主题。
淀粉广泛存在于植物如小麦、玉米、马铃薯中,是一类可生物降解且可再生的高分子聚合物,它具有可再生及对环境友好的性质,受到纳米领域的重视,是制备纳米氧化锌复合材料的极佳选择。
2.由于淀粉中含有许多活性基团,能够充当纳米颗粒制备的稳定剂,分散剂和还原剂,可以改善纳米氧化锌极易团聚的缺点,解决使用时的分散问题和应用中的相容性问题;淀粉还可作为载体,与纳米氧化锌复合解决催化效果不佳的问题。
