1. 研究目的与意义
纳米氧化锌是一种多功能性的新型无机材料,其颗粒大小约在1~100纳米。
近年来发现它在催化、光学、磁学、力学等方面展现出许多特殊功能,使其在陶瓷、化工、电子、光学、生物、医药等许多领域有重要的应用价值,具有普通氧化锌所无法比较的特殊性和用途。
纳米氧化锌在纺织领域可用于紫外光遮蔽材料、抗菌剂、荧光材料、光催化材料等。
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,目前已有工业化生产的报道。目前,世界各国对纳米氧化锌的研究主要包括制备、微观结构、宏观物性和应用等4个方面,其中制备技术是关键,因制备工艺过程的研究与控制对其微观结构和宏观性能具有重要的影响。综合起来,纳米氧化锌的制备技术大体分为三类:固相法、液相法和气相法。
固相法也称为固相化学反应法,是近几年发展起来的新研究领域,其研究成果已成功地应用到新型配合物、金属簇合物、非线性光学材料等的合成;液相法主要包括化学沉淀法、超重力法、溶胶-凝胶法和水热法等,其中,化学沉淀法主要包括直接沉淀法和均匀沉淀法;气相法主要有激光诱导cvd、气相反应合成法、喷雾热解法和化学气相氧化法等。
上述方法只是大致的进行了分类,其中不少制备过程是交叉和综合的,比如:张敬畅等[55]用无机锌盐为原料,采用液相化学法结合超临界流体干燥法制备了粒度分布为10~15nm的纳米级氧化锌;曹俊等[56]用直接沉淀法制备碱式碳酸锌,微波焙烧制备纳米氧化锌,在沉淀反应后的混合液中适当地加入氨水进行处理,制得肤色纳米氧化锌,此方法制备的纳米氧化锌粒径在10~20nm,分布均匀,分散性好;李平等[57]以硝酸锌和氢氧化钠为原料,三乙醇胺为表面活性剂,采用微波加热沸腾回流,在不同的反应条件下制备出了粒径为25~80nm的纳米氧化锌,实验结果表明,利用微波加热制备出的纳米氧化锌粉末结晶性能良好,粒径大小均匀,三乙醇胺的加入,明显地改变了氧化锌的结晶行为,晶体形貌由原来的棒状变为准球形,粒径减小到纳米级;刘敏娜等[58]对传统的直接沉淀法进行了改进,对反应温度、搅拌速度、投料方式、
3. 研究的基本内容与计划
空间阻隔法制备纳米氧化粒子
1初步确定制备添加剂和研究方向,采用含有zn的化合物或者有机物,初步选择为65%的氯化锌
2进行初步验证实验,大体掌握各个实验试剂适宜的反应条件,反应试剂为40%的氢氧化钠和甘油
4. 研究创新点
(1)国内有很多关于纳米粒子的研究,也得出了氯化锌的最大溶解度为65%,此次研究主要是针对锌离子的溶解度大小尽可能的溶解较多的锌离子,并且通过测量制得物质的粒径大体推测所制得的含锌化合物的粗略的形状,一般情况下有柱形,球形等等。
(2)锌离子和甘油的比例不同,所产生的物质也不同。可能是氧化锌也有可能是氢氧化锌,ph值也体现出不同的状态。所以要尽可能的调节ph值在8.5-12,。5之间,以确保产物为氧化锌。在操作过程中为了让氯化锌溶液和氢氧化钠溶液尽可能的相互溶解,将加入的甘油均等加入一定质量的氯化锌和氢氧化钠溶液,搅拌均匀后再进行混合搅拌。
(3)锌离子和氢氧根的比例会影响产物,所产生的晶体类型也不一样。由于产物的不同,可能制得的物质为棒状,球状等等,也会影响两溶液的溶解。
