纳米氧化锌的制备技及其表征
6页1、化学化工学院材料化学专业实验报告实验名称:纳米 ZnO 的制备及其表征年级:09级材料化学日期:2011-9-21姓名:学号: 同组人:一、预习部分1、纳米氧化锌:纳米氧化锌是指晶粒尺寸在1100nm之间的氧化锌微粒,由于粒子尺 寸小、比表面大使其具有一般粒度的氧化锌所不具有的表面效应、体积效应、量子尺寸效应 和宏观隧道效应等,所以纳米氧化锌在紫外线屏蔽、抗菌除臭、橡胶工业、涂料工业、光催 化材料、气敏、压电材料、吸波材料等方面有许多优异的物理性能和化学性能。2、纳米氧化锌的制备:制备纳米氧化锌的方法很多,一般可以分为物理法和化学法。 物理法是利用特殊的粉碎技术,将普通的粉体粉碎;化学法是在控制条件下,从原子或分子 的成核,生成或凝聚成具有一定尺寸和形状的粒子。常见的合成方法有固相法、液相法和气 相法,其中,液相法和气相法又有多种制备方式。固相法:室温固相合成纳米氧化物是近年来发展起来的一种新方法。首先制备固相前驱 物,进而前驱物经高温热分解或微波辐射热分解制备纳米氧化锌。(1)碳酸锌法:利用硫 酸锌制得前驱物碳酸锌,在200烘1h,得纳米氧化锌初产品;经去离子水、无水乙醇洗涤, 过滤
2、、干燥可得纳米氧化锌产品。(2)氢氧化锌法:利用硝酸锌制得前驱物氢氧化锌,在 600C保持2h,高温热分解得纳米氧化锌。气相法:(1)化学气相氧化法:化学气相氧化法是Mitarai等以锌粉为原料,氧气为氧 源,在550C的高温下,以氧气为载体进行氧化反应。该法制备的氧化锌粒度细(1020nm), 原料易得,分散性好。但产品纯度低,其中含有未反应的原料。(2)激光诱导化学气相沉淀法:利用反应气体分子对特定波长激光的吸收,引起气体 分子激光光解,热解,光敏化和激光诱导化学合成反应,在一定条件下合成纳米粒子。它以 惰性气体为载体,以锌盐为原料,用cwco2激光器为热源加热反应原料,使之与氧气反应得 到纳米氧化锌。激光诱导化学气相沉淀法具有能量转换效率高,粒子大小均一且不团聚,粒 径小,可精确控制等优点,但成本高,产率低,难以实现工业化生产。(3)喷雾热解法:利用喷雾热解技术,以二水合醋酸锌水溶液为前驱体,水溶液经雾 化为气溶胶微液滴,液滴在反应器中经蒸发,干燥,热解,烧结等过程制备氧化锌纳米粒子。 粒子由袋粒式过滤器收集,尾气经净化排空。该法制得的产物纯度高,粒度和组成均匀,过 程简单连续,
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