纳米氧化锌的部分特性
二氧化硅基底生长氧化锌纳米线
二氧化硅（SiO2）基底上生长氧化锌（ZnO）纳米线是一种常见的材料结构，具有广泛的应用潜力。
以下是关于该结构的一些特点和应用：
1.结构特点：氧化锌纳米线是以二氧化硅基底为支撑物，在其表面上沉积生长出来的纳米
线状结构。
这些纳米线通常具有高度的晶体质量、较大的比表面积以及优良的光电性能。
2.生长方法：氧化锌纳米线的生长可通过多种方法实现，如化学气相沉积、溶液法等。
在
二氧化硅基底上生长氧化锌纳米线时，常使用热蒸发或物理气相沉积等技术。
3.光电性能：氧化锌纳米线具有优异的光电性能，包括高透明性、高光吸收率、宽带隙、
快速载流子传输等特点，因此在太阳能电池、光电器件、光催化等领域具有广泛应用前景。
4.器件应用：由氧化锌纳米线制备的器件广泛应用于光电器件领域，如柔性显示器、传感
器、发光二极管（LED）和激光器等。
纳米线结构的高比表面积有利于提高器件的性能和效率。
5.催化应用：氧化锌纳米线还具有优良的催化性能，可用于有机废水处理、催化剂载体以
及气敏传感器等领域。
总之，二氧化硅基底上生长氧化锌纳米线是一种重要的材料结构，在光电器件、催化和传感器等领域具有广泛的应用潜力。
其独特的结构和性能使之成为研究和开发新型功能材料的重要方向。
纳米氧化锌紫外吸收峰
纳米氧化锌紫外吸收峰
纳米氧化锌是一种具有广泛应用前景的纳米材料，它在紫外光吸收方面具有独特的性能。
紫外吸收峰是指纳米氧化锌在紫外光波段表现出的强烈吸收特性，这一特性在许多领域中具有重要的应用价值。
纳米氧化锌的紫外吸收峰使其在防晒产品中得以广泛应用。
在夏季阳光炙烤下，紫外线对皮肤的伤害不可忽视。
而纳米氧化锌作为一种有效的紫外吸收剂，可以在防晒产品中起到屏障的作用，吸收和散射紫外线，从而保护皮肤免受损害。
这不仅有效防止晒伤和光老化，还可以降低皮肤癌的风险。
纳米氧化锌的紫外吸收峰还使其在光电子器件中具有潜在应用。
光电子器件是一类利用光电效应实现能量转换和信号处理的器件，如太阳能电池、光电探测器等。
纳米氧化锌的紫外吸收峰能够有效吸收紫外光，并将其转化为电能。
这为纳米氧化锌在光电子器件中的应用提供了良好的基础，有望进一步提高光电转换效率，推动光电子技术的发展。
纳米氧化锌的紫外吸收峰还在光催化领域展现出巨大的潜力。
光催化技术是一种利用光能促进化学反应的方法，广泛应用于环境净化、水处理、有机合成等领域。
纳米氧化锌的紫外吸收峰能够吸收紫外光，产生活性氧自由基，从而促进光催化反应的进行。
这使得纳米氧化锌成为一种理想的光催化剂，具有高效、环保的特点。
纳米氧化锌的紫外吸收峰在防晒产品、光电子器件和光催化领域具有重要的应用前景。
随着纳米科技的不断进步和发展，我们对纳米氧化锌紫外吸收峰的探索和应用也将不断深入，为人类的生活和科技进步带来更多的好处。
纳米氧化锌
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。
又称为超微细氧化锌。
由于颗粒尺寸的细微化,比表面积急剧增加,使得纳米氧化锌产生了其本体块状材料所不具备的表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等。
因而,纳米氧化锌在磁、光、电、化学、物理学、敏感性等方面具有一般氧化锌产品无法比拟的特殊性能和新用途，在橡胶、涂料、油墨、颜填料、催化剂、高档化妆品以及医药等领域展示出广阔的应用前景。
纳米氧化锌由于其巨大的表面能，导致颗粒很容易团聚在一起．要使纳米氧化锌的种种特殊性能得以充分利用，首先必须解决纳米粒子之问的团聚及在溶剂中分散性能差的问题．表面活性剂是一种常用的表面改性剂，目前，国内外采用表面活性剂作为纳米粉体改性剂的研究工作并不少见．本文采用水热合成法制备纳米氧化锌，通过在反应过程中加入复合型表面活性剂（油酸/十二烷基硫酸钠）对其进行表而修饰改性，改善纳米ZnO的水溶性和颗粒团聚的现象,制备出了粒径更小、分散性更好的纳米氧化锌．关键词：纳米氧化锌；粒径；复合型表面活性剂复合型表面活性剂对纳米氧化锌粒径和形貌的影响研究前言纳米技术的发展对世界经济的发展将起到推动作用。
纳米材料的制备与性能研究有着十分重要的意义，而对于纳米材料的表面修饰是纳米材料制备、加工和应用过程中具有决定意义的关键技术。
ZnO作为纳米化的半导体材料不仅具有宽频带、强吸收和“蓝移”现象，还能产生光学非线性响应，具有更优异的光电催化活性，在发光材料、非线性光学材料、光催化材料等方面也应用广泛。
纳米氧化锌的化学法制备包括气相法、液相法和固相法，其中液相法对设备要求不高，成本低，产品纯度高，适于大规模生产。
液相法主要有直接沉淀法和均匀沉淀法，其中在直接沉淀法基础上又发展了用表面活性剂对纳米氧化锌进行表面改性的方法[1]。
目前已有多种不同用途的纳米ZnO的合成方法，但是没有很好解决纳米ZnO由于粒径小、表面能大等因素引起的团聚问题；另一方面ZnO的水溶性差，难以均匀分散在水溶液中，为此需要对无机粉体表面进行修饰，以解决团聚和相容性问题。
纳米级氧化锌都有哪些优点？
纳⽶级氧化锌都有哪些优点？摘要：⾼锌具有促⽣长防腹泻等功能，但是同样也会造成畜禽体内残留环境污染等⼀系列问题。
凡特施特健乐保.氧化锌同时具有纳⽶材料和传统氧化锌的双重特性。
与传统氧化锌产品相⽐，其⽐表⾯积⼤、化学活性⾼，同时它还具有抗菌抑菌、祛味防酶等⼀系列独特性能。
1.4 可减少环境污染饲料中氧化锌添加量超标时，不仅氧化锌本⾝不能充分发挥作⽤，还影响到其他营养物质的吸收，如铜、铁等矿物质元素，这些物质没能被动物消化、吸收、利⽤，⽽随粪便排到体外，从⽽造成⼟壤中⾦属含量超标，严重污染了环境。
另⼀⽅⾯，由于纳⽶氧化锌⽐表⾯积⼤，能有效吸附氨⽓、⼆氧化硫、甲烷、有机磷农药和废⽔中有机物，并利⽤⾼强度吸收紫外光进⾏光催化降解这些物质，净化养殖场空⽓和废⽔，对周围环境具有保护作⽤。
另外，纳⽶氧化锌作为饲料添加剂，还能依靠其较⼤的表⾯积吸附饲料在霉变过程中产⽣的霉菌毒素。
1.5 免疫调节能⼒强纳⽶氧化锌能显著刺激⽣物体细胞、体液、⾮特异性免疫功能，提⾼动物机体的防病抗病能⼒。
健乐保·氧化锌的优点:1、密度适中，混合均匀度好，不易分级。
2、流动性好，⽆团聚现象，粉尘少。
3、纳⽶级，添加量少，⽐表⾯积⼤，吸收利⽤率⾼，抗腹泻强。
4、卫⽣指标：铅、砷、镉极低，远优于国标及其他氧化锌。
健乐保·氧化锌的突出特点在于适中的⽐重（和硫酸锌、硫酸锰⽐重相近），增加了健乐保·氧化锌颗粒与其他物料之间的相容性，使其混合均匀度良好，避免了混合不均匀和分级形象。
同时具有纳⽶材料和传统氧化锌的双重特性。
与传统氧化锌产品相⽐，其⽐表⾯积⼤、化学活性⾼，同时它还具有抗菌抑菌、祛味防酶等⼀系列独特性能。
⼩结：健乐保.氧化锌的优点: 密度适中，混合均匀度好，不易分级；流动性好，⽆团聚现象，粉尘少；纳⽶级，添加量少，⽐表⾯积⼤，吸收利⽤率⾼，抗腹泻强。
卫⽣指标：铅、砷、镉极低，远优于国标及其他氧化锌。
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纳米氧化锌介绍与应用
纳米氧化锌介绍与应用纳米氧化锌(ZnO)粒径介于1-100 nm之间，是一种面向21世纪的新型高功能精细无机产品，表现出许多特殊的性质，如非迁移性、荧光性、压电性、吸收和散射紫外线能力等，利用其在光、电、磁、敏感等方面的奇妙性能，可制造气体传感器、荧光体、变阻器、紫外线遮蔽材料、图像记录材料、压电材料、压敏电阻、高效催化剂、磁性材料和塑料薄膜等。
概述中文名：纳米氧化锌英文名：Zinc oxide，nanometer 别名：纳米锌白；Zinc White nanometer CAS RN.：1314-13-2 分子式：ZnO 分子量：81.37形态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。
由于晶粒的细微化，其表面电子结构和晶体结构发生变化，产生了宏观物体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以及高透明度、高分散性等特点。
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。
由于纳米氧化锌一系列的优异性和十分诱人的应用前景，因此研发纳米氧化锌已成为许多科技人员关注的焦点。
纳米氧化锌金属氧化物粉末如氧化锌、二氧化钛、二氧化硅、三氧化二铝及氧化镁等，将这些粉末制成纳米级时，由于微粒之尺寸与光波相当或更小时，由于尺寸效应导致使导带及价带的间隔增加，故光吸收显著增强。
各种粉末对光线的遮蔽及反射效率有不同的差异。
以氧化锌及二氧化钛比较时，波长小于350纳米（UVB）时，两者遮蔽效率相近，但是在350～400nm（UVA）时，氧化锌的遮蔽效率明显高于二氧化钛。
同时氧化锌（n=1.9）的折射率小于二氧化钛（n=2.6），对光的漫反射率较低，使得纤维透明度较高且利于纺织品染整。
纳米氧化锌还可用来制造远红外线反射纤维的材料，俗称远红外陶瓷粉。
氧化锌纳米材料简介
目录摘要 (1)1.ZnO材料简介 (1)2.ZnO材料的制备 (1)2.1 ZnO晶体材料的制备 (1)2.2 ZnO纳米材料的制备 (2)3. ZnO材料的应用 (3)3.1 ZnO晶体材料的应用 (3)3.2 ZnO纳米材料的应用 (5)4.结论 (7)参考文献 (9)氧化锌材料的研究进展摘要介绍了氧化锌（ZnO）材料的性质，简单综述一下近几年ZnO周期性晶体材料和ZnO纳米材料的新进展。
关键词：ZnO；晶体材料；纳米材料1.ZnO材料简介氧化锌材料是一种优秀的半导体材料。
难溶于水，可溶于酸和强碱。
作为一种常用的化学添加剂，ZnO广泛地应用于塑料、硅酸盐制品、合成橡胶、润滑油、油漆涂料、药膏、粘合剂、食品、电池、阻燃剂等产品的制作中。
ZnO的能带隙和激子束缚能较大，透明度高，有优异的常温发光性能，在半导体领域的液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管等产品中均有应用。
此外，微颗粒的氧化锌作为一种纳米材料也开始在相关领域发挥作用。
纳米ZnO粒径介于1-100nm之间，是一种面向21世纪的新型高功能精细无机产品，表现出许多特殊的性质，如非迁移性、荧光性、压电性、吸收和散射紫外线能力等，利用其在光、电、磁、敏感等方面的奇妙性能，可制造气体传感器、荧光体、变阻器、紫外线遮蔽材料、图像记录材料、压电材料、压敏电阻、高效催化剂、磁性材料和塑料薄膜等[1–5]。
下面我们简单综述一下，近几年ZnO周期性晶体材料和ZnO纳米材料的新进展。
2.ZnO材料的制备2.1 ZnO晶体材料的制备生长大面积、高质量的ZnO晶体材料对于材料科学和器件应用都具有重要意义。
尽管蓝宝石一向被用作ZnO薄膜生长的衬底，但它们之间存在较大的晶格失配，从而导致ZnO外延层的位错密度较高，这会导致器件性能退化。
由于同质外延潜在的优势，高质量大尺寸的ZnO晶体材料会有利于紫外及蓝光发射器件的制作。
由于具有完整的晶格匹配，ZnO同质外延在许多方面具有很大的潜力：能够实现无应变、没有高缺陷的衬底-层界面、低的缺陷密度、容易控制材料的极性等。
纳米氧化锌紫外屏蔽机理
纳米氧化锌紫外屏蔽机理1. 引言1.1 纳米氧化锌的特性纳米氧化锌是一种具有独特性能的纳米材料。
其主要特性包括稳定性高、抗菌性强、成本低廉、对环境无害等。
纳米氧化锌具有较高的比表面积，利于与其他成分充分接触和反应，具有较好的光学特性，能有效吸收紫外光，达到防晒的效果。
纳米氧化锌还具有优异的抗氧化性能，有助于减少自由基的产生，延缓皮肤细胞的老化。
在防晒产品中的应用中，纳米氧化锌能够提供宽谱的紫外防护，包括UVA和UVB，因此被广泛应用于各类防晒产品中。
纳米氧化锌的特性使其成为一种理想的防晒成分，能够有效保护皮肤免受紫外光的伤害。
对纳米氧化锌的研究和应用具有重要意义，有望为防晒领域的发展带来新的突破。
接下来的正文将详细探讨纳米氧化锌的紫外屏蔽机制、抗氧化作用、与皮肤的相互作用、安全性评估以及在防晒产品中的应用技术，以全面展示纳米氧化锌在防晒领域的潜力和重要性。
1.2 紫外光及其对皮肤的危害紫外光是太阳光中的一种辐射，根据波长分为UVA、UVB和UVC 三种类型。
其中UVA波长较长，穿透力强，能够深入皮肤真皮层，引起皮肤老化和皮肤癌；UVB波长较短，主要作用于皮肤表皮层，引起皮肤晒伤和皮肤癌的发生。
长期暴露在紫外光下会导致皮肤衰老、色素沉着、皱纹增多，甚至引发皮肤癌等恶性疾病。
特别是UVB波长更容易破坏DNA分子，增加皮肤癌的风险。
1.3 纳米氧化锌在防晒产品中的应用纳米氧化锌在防晒产品中的应用是一种日益普及和受欢迎的防晒成分。
随着人们对紫外线伤害的认识不断加深，对于选择有效的防晒产品也变得越来越重要。
纳米氧化锌因其出色的紫外光吸收性能和高度的稳定性而成为防晒产品中的热门选择。
2. 正文2.1 纳米氧化锌的紫外屏蔽机制纳米氧化锌的紫外屏蔽机制是通过其特殊的结构和性质来实现的。
纳米氧化锌颗粒的尺寸通常在1-100纳米之间，这种微小尺寸使得纳米氧化锌颗粒具有更大的比表面积，能够更有效地吸收和反射紫外光。
纳米氧化锌颗粒的能隙较宽，能够吸收更短波长的紫外光，包括UVA 和UVB。
纳米氧化锌的制备及其光学性能分析
纳米氧化锌的制备及其光学性能分析纳米氧化锌是一种重要的半导体材料，在光电器件领域有广泛应用。
本文将介绍纳米氧化锌的制备方法和其光学性能分析。
一、纳米氧化锌的制备方法制备纳米氧化锌的方法有很多，常见的包括热分解法、水热法、溶胶-凝胶法、氢氧化物沉淀法、电沉积法等。
其中，热分解法和水热法是最常用的制备方法之一。
以热分解法为例，其制备过程如下：将预先制备好的锌酸盐溶液在惰性气体保护下加热至特定温度，同时加入还原剂，如聚乙二醇、葡萄糖等，使溶液中的锌酸盐得以还原成锌离子。
然后，将溶液静置，等到溶液中出现白色沉淀，即为纳米氧化锌。
水热法的制备过程较为简单，将锌盐和碱溶液反应得到氢氧化锌胶体，通过控制溶液中的pH值和温度，使氢氧化锌胶体自组装成纳米颗粒。
二、纳米氧化锌的光学性能分析纳米氧化锌具有较好的光学特性，其可见光透过率高达90%以上，而紫外光吸收强烈，且可通过调整纳米颗粒的尺寸和形态来调控其光学性能。
纳米颗粒的尺寸大小对光学性能具有重要影响，小尺寸的纳米颗粒对紫外光的吸收较强，而大尺寸的纳米颗粒在可见光范围内的透明度会有一定的影响。
因此，制备纳米氧化锌时需要控制纳米颗粒的尺寸和分布。
除了尺寸大小，形态也是影响纳米氧化锌光学性能的因素之一。
不同的形态会导致吸收谱和透明度不同。
例如，纳米棒状氧化锌较纳米球形氧化锌在紫外光区域有更强的吸收。
此外，掺杂纳米氧化锌也是提高其光学性能的一种途径。
掺杂金属离子或其他材料能够调整纳米氧化锌的带隙，提高其光催化性能和荧光性能等。
总之，纳米氧化锌是一种重要的半导体材料，其制备方法和光学性能分析对其在光电器件领域的应用具有重要意义。
在未来的研究中，还需要进一步深入探究其性质和应用，为光电器件的发展做出更大的贡献。
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纳米氧化锌的部分特性薛元凤051002231摘要：纳米材料的物理化学性能与其颗粒的形状、尺寸有着密切的关系。
因此，单分散纳米材料的制备及其与尺寸相关的性能研究成为近几年人们研究的热点之一。
ZnO作为一种宽禁带半导体具有独特的性质，在纳米光电器件、光催化剂、橡胶、陶瓷及化妆品领域有着广阔的应用前景，随着对不同形状的纳米ZnO的制备及其相关的性能研究不断升温，对其应用方面的研究进展不断深入，单分散纳米ZnO材料已经引起了人们越来越广泛的关注。
ZnO作为一种宽禁带，高激子结合能的氧化物半导体，以其优越的磁、光、电以及环境敏感等特性而广泛地应用于透明电子元件、UV 光发射器、压电器件、气敏元件以及传感器等领域。
ZnO 本身晶格结构特点决定了在众多的氧化物半导体中是一种晶粒形态最丰富的材料。
本文主讲纳米氧化锌紫外屏蔽、光电催化、气敏、磁性等特性，及纳米氧化锌在生活中、工厂作业中的用途。
关键词：紫外屏蔽光电催化气敏导电性磁性1 引言随着纳米科学的发展，人类对自然的认识进入到一个新的层次。
材料的新性质被逐渐发掘!认识，新的理论模型被提出"著名学者钱学森院士预言：“纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的特点，会是一次技术革命，从而将是二十一世纪的又一次产业革命”。
纳米ZnO具有优异的光、电、磁性能，在当今一些材料研究热点领域表现活跃。
与普通ZnO相比，纳米ZnO颗粒尺寸小，微观量子效应显著，展现出许多材料科学家渴望的优异性质，如压电性，荧光性，非迁移性，吸收和散射电磁波能力等。
大量科研工作集中于纳米ZnO材料的制备、掺杂和应用等方面。
制备均匀、稳定的纳米ZnO是首要任务，获得不同形貌的纳米结构，如纳米球、纳米棒、纳米线、纳米笼、纳米螺旋、纳米环等，将这些新颖的纳米结构材料所具有的独特性能，应用到光电、传导、传感，以及生化等领域，取得了可喜的成绩。
世界各国相继大量投入，开发和利用纳米ZnO材料，使其在国防，电子，化工，冶金，航空，生物，医学和环境等方面具发挥更大的作用。
2简介纳米氧化锌(ZnO)问世于20世纪80年代，其晶体结构为六方晶系P63mc空间群，纤锌矿结构，白色或浅黄色的晶体或粉末，无毒，无臭，系两性氧化物，不溶于水和乙醇，溶解于强酸和强碱，在空气中易吸收二氧化碳和水，尤其是活性氧化锌。
ZnO 晶体结构中，Zn原子按六方紧密堆积排列，每个Zn原子周围有4个氧原子，构成Zn-O4配位四面体结构，如图2.1，晶格常数为a=0.324 nm，c=0.519 nm，密度为5.6 g/cm3，熔点是1720 ℃，升华温度为1800 ℃，是直接带隙n 型半导体，室温下禁带宽度为3.2 eV。
图2.1 ZnO纤锌矿晶体结构纳米ZnO 是一种面向21 世纪的新型高功能精细无机产品，其粒径介于1~100 nm，作为一种崭新的材料，它在光学、电学以及生物医学等方面表示出了独特的性质。
下面具体介绍一下它的各种性能及用途。
3纳米材料ZnO性能及应用3.1紫外屏蔽性3.1.1原理由于小尺寸效应和量子尺寸效应诱导光吸收带的蓝移，使ZnO产生宽频带紫外强吸收能力，对UV A(长波320一400nm)和UVB(中波280一320nm)均有屏蔽作用。
又由于纳米ZnO粉体还具有高透明度，高分散性等特点，从而用来设计新型的紫外屏蔽，紫外光过滤，抗老化，抗降解的新型材料，从而紫外线的遮蔽作用被用在紫外线保护用品、日常化工如化妆品、汽车、家具、光学材料上作紫外线遮断保护膜。
3.1.2作用纳米ZnO在阳光，尤其在紫外线照射下，在不和空气中能自行分解出自由移动的带负电的电子（e-），同时留下带正电的空穴（h+），这空穴可以激活空气中的氧变为活性氧，有的化学活性，能与大多数有机物发生氧化反应，包括细菌内的有机物，从而把大多数病毒和病菌杀死。
纳米ZnO的定量杀菌实验表明：在五分钟内，纳米ZnO的浓度为1%时，金黄色葡萄球菌的杀菌率为98.86%，大肠杆菌的杀菌率为99.93%。
同时，纳米ZnO也是一种重要的紫外线吸收材料。
由于紫外线的照射会加速人体皮肤老化及导致皮肤癌。
而金属氧化物对光线的遮蔽能力，在粉末粒径为光波的1/2时最大。
在整个紫外区（200－400nm），ZnO对光的吸收能力比氧化钛强，纳米ZnO本身无毒无味，对皮肤无刺激性、不分解、不变质、热稳定性好，本身为白色，可作为皮肤的外用药物，对皮肤有收敛、消炎、防腐、防皱和保护等功能。
可用于化妆品的防晒剂以防止紫外线的伤害，并能抗菌除臭，可用于生产防臭抗菌抗紫外线的纤维。
纳米ZnO的该特性可以广泛应用于化妆品、天然和人造纤维、涂料、包装材料等。
3.2 光电催化机理3.2.1光催化机理ZnO是一种典型的半导体材料，它的能带结构通常是由一个充满电子的低能价带(valenco band，VB)和一个空的高能导带(conductionband，CB)构成，价带和导带之间存在一个区域为禁带，区域的大小通常称为禁带宽度(E g)。
当受到能量等于或大于禁带宽度的光照射时，半导体ZnO发生对光的吸收，价带上的电子被激发并跃迁到导带，发生带间跃迁。
此时，在导带上产生带负电的高活性电子(e-)，在价带上留下带正电荷的空穴(h+)，这样形成电子(e-)-空穴(h+)对。
在电子-空穴对的移动过程中，主要发生两个过程：一部分电子和空穴在体相内或表面相遇而复合；另一部分电子迁移到半导体表面具有很强的还原能力，一方面，它可以直接还原有害的金属离子；另一方面，与吸附的氧结合氧化已经羟基化的产物，生成具有强氧化性的氢氧自由基(·OH)。
而迁移到半导体表面的空穴有很强的氧化能力，可以将吸附在半导体表面的OH-和H2O氧化，产生氢氧自由基(·OH)。
利用这种高度活性的羟基自由基可以将难降解的有机物氧化为CO2和水等无机物。
空穴与电子在半导体ZnO催化剂粒子内部或表面光催化氧化反应机理如图3.2.1所示。
图3.2.1 氧化锌光催化反应示意图3.2.2光电催化机理光催化效率的高低主要取决于两个因素：一是催化剂的活性；二是载流子的分离效率。
自光催化技术出现以来，人们就在这些方面做了大量的研究工作，并取得了明显进展，如减小颗粒尺寸、沉积贵金属或掺杂过渡金属离子、采用复合半导体技术等都是提高半导体电荷分离能力的有效途径。
近年来，一项新型技术-光电催化技术由于具有一系列不容忽视的优势，迅速引起了人们的广泛关注，成为目前研究废水中有机污染物降解领域中的前沿课题。
图 3.2.2 光电催化反应原理示意图光电催化技术是一种光催化与电化学联用的新型深度氧化技术，主要是通过固定化技术把半导体光催化剂负载在导电基体上制成工作电极，同时在工作电极上施加偏电压，从而在电极内部形成一个电势梯度，促使光生电子和空穴向相反的方向移动，抑制它们的复合，以加速分离，如图3.2.2所示。
这种光电催化系统还具有另外两个突出优点，一是把导带电子的还原过程同价带空穴的氧化过程从空间位置上分开(与半导体微粒相比较)，结果大大增加了半导体表面·OH的生成效率且防止了氧化中间产物在阴极上的再还原；二是由于导带电子被引到阴极还原水中的H+，所以不需要向系统内鼓入氧气作为电子捕获剂。
这项技术目前还处于实验室小型反应系统向大规模工业化发展阶段，在反应器的光电催化反应特性、反应器结构设计、催化剂活性的进一步提高和光能利用等应用基础研究和技术开发方面还需要做大量工作。
3.2.3用途纳米氧化剂由于其粒径小、比表面积大、表面的键态与颗粒内部不同，表面原子配位不全，导致表面活性位置增多，形成了凹凸不平的原子台阶，加大了反应接触面，这为其作为催化剂提供了良好必要的条件。
同时，纳米ZnO没有孔隙，避免了使用常规催化剂所引起的某些副反应的生成。
纳米催化剂不必要附着在载体上使用，可以直接放入液相反应体系中，反应产生的热量会随着反应液的流动而不断向周围扩散，从而保证不会因局部过热导致催化剂结构破坏而失去活性。
纳米ZnO还有很好的光催化性能，受紫外线照射下，能分解有机物质。
在吸收光能以后，原有的束缚电子－空穴对变成激发态电子、空穴（其寿命一般很短，大约为10-7秒左右），并向晶体表面扩散。
由于，其粒径小，因而激发态电子、空穴扩散到其表面所需的时间就非常短，因而使得大部分的电子、空穴能够顺利到达粒子表面而使得反应活性和光催化效率提高，反应速度加快。
3.3气敏性能3.3.1气敏性质机理可用于气体检测的半导体材料很多，但目前应用最为广泛的半导体气敏材料是SnO2系和ZnO 系。
ZnO 系属于表面电阻控制型气敏材料，即利用表面电阻的变化检测各种气体，其工作原理是：在空气中氧分子吸附在半导体表面并从半导体表面获得电子而形成O2－、O－、O2－等的受主型表面能级，结果表面电阻增加。
如果H2或CO 等还原性气体作为被检测气体与气敏器件表面接触时，这些气体与氧进行反应。
因此，氧原子捕获的电子重新回到半导体中去，表面电阻下降。
ZnO是最早使用的气敏材料，其特点是物理化学性质稳定，在1800℃才有升华现象，禁带宽度为3.4ev，可在较高的温度下工作，并且价格便宜、易于制备。
本章主要是研究采用熔体燃烧合成法制备的纳米ZnO及其掺杂粉体的气敏特性。
3.3.2用途ZnO 气敏元件检测的气体主要是还原性气体（CO、H2、CH4、H2S、乙醇等）和氧化性气体（NO x、Cl2和O3）。
对于大多数挥发性有机化合物蒸气，尤其是苯、甲苯和二甲苯等有毒挥发性有机化合物蒸气还没有开展系统而细致的工作。
挥发性有机化合物（volatile organic compounds，简称VOCs）泛指沸点范围在50℃～260℃的化合物。
ZnO半导体气敏元件的工作原理决定了所检测的五种蒸气与其它检测气体的相似之处，采用熔体燃烧合成法进一步对纳米ZnO进行掺杂，以试图制备性能优良的气敏材料。
3.4导电氧化锌3.4.1导电性质导电氧化锌粉是为了制造浅色或白色防静电制品而研制的。
以往常用的导电微粒包括金属系导电微粒和碳黑系导电微粒，它们共同的缺点是均呈黑色，限制了使用范围。
为此需要开发白色或浅色的导电微粒以满足不同用途的需求，ZnO 导电微粉正是在这样的背景下产生的。
它制造简单，成本低廉，导电性较好，具有极大的应用前景。
在气敏器及传感器方面取得了很好的应用，ZnO 是发现最早、也是应用最多的金属氧化物半导体气敏材料之一，它的工作温度较高，气体灵敏度较低但稳定性较好，便于喷涂与质量控制，易于极化和转向，表现出比较理想的电特性和动态特性。
近几年来采用贵重金属掺杂，氧化物复合等比较有效的措施，取得了很好的进展。
3.4.2用途导电ZnO主要用于涂料、树脂、橡胶、纤维、塑料和陶瓷中作为导电的白色染料。