溶胶凝胶法制备纳米氧化锌2.
纳米氧化锌的制备方法
纳米氧化锌的制备方法纳米氧化锌是一种具有广泛应用前景的纳米材料，在催化、光催化、光电子器件、生物医学和涂料等领域有着重要的应用价值。
本文将介绍几种常见的纳米氧化锌的制备方法，包括溶胶-凝胶法、热分解法、水热法和气相沉积法。
溶胶-凝胶法是一种常用的制备纳米氧化锌的方法。
其步骤如下：首先，将适量的锌盐溶解在溶剂中，例如乙醇、甲醇或水。
然后，加入适量的碱溶液用于调节pH值。
溶液中的锌离子和碱离子反应生成锌氢氧盐沉淀。
接下来，在适当的温度下，将沉淀进行热处理。
最后，通过分散剂和超声处理将沉淀分散成纳米颗粒。
该方法制备的纳米氧化锌具有粒径均匀、可控性强、纯度高等优点。
热分解法是一种制备纳米氧化锌的简单、经济的方法。
该方法以有机锌化合物或无机锌化合物为前驱体，通过热分解反应生成纳米氧化锌。
常见的有机锌化合物包括锌醋酸盐、锌乙酸盐等，无机锌化合物包括氯化锌、硝酸锌等。
首先，将前驱体在有机溶剂中溶解，然后通过热解、煅烧等方法将前驱体转化为氧化锌纳米颗粒。
该方法制备的纳米氧化锌具有晶体结构好、粒径可调节等优点。
水热法是一种常用的制备纳米氧化锌的方法。
其步骤如下：首先，将适量的锌盐和氢氧化物溶解在水中，形成混合溶液。
然后，将混合溶液加入到压力容器中，在一定的温度和压力下进行加热反应。
反应完成后，通过离心和洗涤的方式将沉淀分离，然后经过干燥处理得到纳米氧化锌。
该方法制备的纳米氧化锌具有粒径小、分散性好等优点。
气相沉积法是一种常用的制备纳米氧化锌的方法。
其步骤如下：首先，将适量的氧化锌前驱体溶解在有机溶剂中，形成溶液。
然后，将溶液填充到化学气相沉积设备中，并通过控制沉积温度、气体流量和时间等参数，使溶液中的前驱体在载气的作用下分解生成纳米氧化锌。
最后，通过对晶粒尺寸和形貌进行表征，得到纳米氧化锌的相关信息。
该方法制备的纳米氧化锌具有晶粒尺寸均匀、形貌可调节等优点。
综上所述，溶胶-凝胶法、热分解法、水热法和气相沉积法是几种常见的制备纳米氧化锌的方法。
溶胶-凝胶法制备纳米ZnO工艺及表面活性剂防团聚机理研究
兰州理工大学硕士学位论文溶胶-凝胶法制备纳米ZnO工艺及表面活性剂防团聚机理研究姓名：***申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：***20070429硕士学位论文图３．２乙酸锌为原料制备的氧化锌ＴＥＭ图３．２．２硫酸锌体系将硫酸锌加去离子水配成溶液．加入草酸的乙醇溶液，调节ｐＨ为２．５左右·经过洗涤、干燥、煅烧得氧化锌。
所得氧化锌的粒径分布如图３．３所示：图３．３氧化锌的粒径分布图６÷”寥专…ｍ…’睫…翼专；－＿……。
Ｆ多氐”…＿……＂’５ｉｇ·｝ｔ·；·嚣３．…’ｐ皋２：１．１扣…＋÷…‘ＶＯｏＯｌｏ．１ｌｌＯＩ∞１０∞３０∞一ｚｌｌＯ一３ｚ．ｚＯ∞军‘爿四日１５：３０：１９艏摩ｆ“由从图３．３中可以看出，采用硫酸锌为原料制备的氧化锌粉体粒径比较大，且粒径分布范围很宽，可见粉体团聚比较严重。
图３．４为以硫酸锌为原料制备的氧化锌粉末的ｎ｝Ｍ图片图３．４硫酸锌为原料制备的氧化锌的ＴＥＭ图从图３．４可以看出，氧化锌团聚严重。
且粉末形貌不均匀，不规财．溶胶一凝胶法制各纳米ｚｌｌＯ工艺及表面活性剂防团聚机理研究（ａ）草酸为络合荆（ｂ）柠檬酸为络合剂（ｃ）柠檬酸三铵为络合剂（ｄ）硬脂酸为络合剂图３．５不同络合剂制备的氧化锌的ＴＥＭ图３…３２３ＸＲＤ分析采用四种络合剂制备的氧化锌粉末的ＸＲＤ图如图３．６所示５Ⅲ●Ⅻ宅３”ｏ２０∞＇Ｏ∞Ｏ＇Ｏ∞拍柏∞∞加８０９０１∞”Ｏ１２０２／ｅ‘’）图３．６Ｃａ）草酸为络合剂氧化锌ＸＲＤ图谱。
纳米氧化锌的制备实验报告
纳米ZnO2的制备实验报告班级：应091-4组号：第九组指导老师：翁永根老师成员：任晓洁 1428邵凯 1429孙希静 1432【实验目的】1.了解纳米氧化锌的基本性质及主要应用2.通过本实验掌握纳米氧化锌的制备方法3.对于纳米氧化锌的常见产品掌握制备原理和方法，并学会制备简易产品。
4.通过本实验复习并掌握EDTA溶液的配制和标定，掌握配位滴定的原理，方法，基准物质的选择依据以及指示剂的选择和pH的控制。
5.掌握基础常用的缓冲溶液的配制方法和原理。
6.加深对实验技能的掌握及提高查阅文献资料的能力。
【实验原理】1. 超细氧化锌是一种近年来发展的新型高功能无机产品，晶体为六方结构，其颗粒大小约在1～100纳米。
纳米氧化锌由于颗粒小、比表面积大而具有许多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特殊的性质，呈现表面效应、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。
纳米氧化锌一系列的优异性和十分诱人的应用前景。
2. 纳米氧化锌的制备方法主要有：水热法，均相沉淀法，溶胶一凝胶法，微乳液法，直接沉淀法3. 本工艺是将锌焙砂（主要成份是ZnO，主要伴生元素及杂质为铁，铜，铅，镍，铬，镍，此外，还含有其它微量杂质，因而用锌焙砂直接酸浸湿法生产活性氧化锌，必须利用合理的酸浸及除杂工艺，分离铅，脱铁、锰，除钙、镁等重金属）与硫酸反应，生产出粗制硫酸锌，加高锰酸钾、锌粉等，经过提纯得到精制硫酸锌溶液后，再经碳化母液沉淀，制得碱式碳酸锌，最后经烘干，煅烧制成活性氧化锌成品。
4. 氧化锌含量的测定采用配位滴定法测定，用NH3-NH4Cl缓冲溶液控制溶液pH≈10,以铬黑T为指示剂，用EDTA标准溶液进行滴定，其主要反应如下：在氨性溶液中：Zn2++4NH3⇋Zn(NH3)42+加入EBT（铬黑T）时：Zn(NH3)42++EBT（蓝色）⇋Zn-EBT（酒红色）+4NH3滴定开始-计量点前：Zn(NH3)42++EDTA⇋Zn-EDTA+4NH3计量点时：Zn-EBT（酒红色）+EDTA⇋Zn-EDTA+EBT（蓝色）5.活性ZnO的应用：因为活性ZnO具有抗菌，除臭以及除异味等多种作用，本实验制备系列产品，看是否具有除异味的功效，在活性氧化锌中掺杂一定量的银，对常见皮肤病有一定的治疗功效，制备治疗脚气的产品。
纳米氧化锌分散方法
纳米氧化锌分散方法
1. 物理方法，物理方法包括超声波处理、高能球磨法和激光烧
结法等。
超声波处理是将纳米氧化锌粉末置于溶剂中，通过超声波
的作用使其分散。
高能球磨法是通过机械力将纳米氧化锌粉末与介
质进行混合，从而实现分散。
激光烧结法则是利用激光对纳米氧化
锌进行烧结，使其在溶剂中分散均匀。
2. 化学方法，化学方法包括溶胶-凝胶法、沉淀法和水热法等。
溶胶-凝胶法是将氧化锌前驱体在溶剂中形成溶胶，然后通过凝胶化
使其成为固体颗粒。
沉淀法是将氧化锌沉淀在溶液中，然后经过分
离和干燥得到分散的纳米氧化锌。
水热法则是在高温高压的水热条
件下合成纳米氧化锌，通过控制反应条件来实现其分散。
3. 表面修饰方法，表面修饰是通过在纳米氧化锌表面引入特定
的功能基团或包覆剂来改善其分散性能。
常见的表面修饰剂包括硅
烷偶联剂、聚乙烯醇等，它们可以增强纳米氧化锌与溶剂或基体的
相容性，从而提高其分散性能。
4. 超分子组装方法，超分子组装方法利用分子间相互作用力，
通过自组装的方式将纳米氧化锌分散在溶剂中。
这种方法可以实现
纳米颗粒的精确控制和定向排列，从而提高其分散性和稳定性。
综上所述，纳米氧化锌的分散方法涉及物理、化学、表面修饰和超分子组装等多个方面，选择合适的方法取决于具体的应用需求和材料特性。
在实际应用中，需要综合考虑分散效果、成本、工艺条件等因素，选择最合适的分散方法。
纳米氧化锌的制备实验报告
纳米ZnO2的制备实验报告班级：应091-4组号：第九组指导老师：翁永根老师成员：任晓洁 2邵凯 2孙希静 2【实验目的】1.了解纳米氧化锌的基本性质及主要应用2.通过本实验掌握纳米氧化锌的制备方法3.对于纳米氧化锌的常见产品掌握制备原理和方法，并学会制备简易产品。
4.通过本实验复习并掌握EDTA溶液的配制和标定，掌握配位滴定的原理，方法，基准物质的选择依据以及指示剂的选择和pH的控制。
5.掌握基础常用的缓冲溶液的配制方法和原理。
6.加深对实验技能的掌握及提高查阅文献资料的能力。
【实验原理】1. 超细氧化锌是一种近年来发展的新型高功能无机产品，晶体为六方结构，其颗粒大小约在1～100纳米。
纳米氧化锌由于颗粒小、比表面积大而具有许多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特殊的性质，呈现表面效应、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。
纳米氧化锌一系列的优异性和十分诱人的应用前景。
2. 纳米氧化锌的制备方法主要有：水热法，均相沉淀法，溶胶一凝胶法，微乳液法，直接沉淀法3. 本工艺是将锌焙砂（主要成份是ZnO，主要伴生元素及杂质为铁，铜，铅，镍，铬，镍，此外，还含有其它微量杂质，因而用锌焙砂直接酸浸湿法生产活性氧化锌，必须利用合理的酸浸及除杂工艺，分离铅，脱铁、锰，除钙、镁等重金属）与硫酸反应，生产出粗制硫酸锌，加高锰酸钾、锌粉等，经过提纯得到精制硫酸锌溶液后，再经碳化母液沉淀，制得碱式碳酸锌，最后经烘干，煅烧制成活性氧化锌成品。
4. 氧化锌含量的测定采用配位滴定法测定，用NH3-NH4Cl缓冲溶液控制溶液pH≈10,以铬黑T为指示剂，用EDTA标准溶液进行滴定，其主要反应如下：在氨性溶液中：Zn2++4NH3⇋Zn(NH3)42+加入EBT（铬黑T）时：Zn(NH3)42++EBT（蓝色）⇋Zn-EBT（酒红色）+4NH3滴定开始-计量点前：Zn(NH3)42++EDTA⇋Zn-EDTA+4NH3计量点时：Zn-EBT（酒红色）+EDTA⇋Zn-EDTA+EBT（蓝色）5.活性ZnO的应用：因为活性ZnO具有抗菌，除臭以及除异味等多种作用，本实验制备系列产品，看是否具有除异味的功效，在活性氧化锌中掺杂一定量的银，对常见皮肤病有一定的治疗功效，制备治疗脚气的产品。
纳米氧化锌的制备与光催化性能的研究
摘 要： 氧化锌是一种高效、无毒性、价格低廉的重要光催
化剂。以乙酸锌和草酸为原料，采用溶胶-凝胶法制备纳米
ZnO。采用 XRD、SEM 对纳米 ZnO 的结构和形貌进行了分
析，结果表明，不 同 焙 烧 温 度 下 得 到 的 纳 米 氧 化 锌 均 为 六
方晶系的纤锌矿结构，平均粒径大小在 10 ～ 55nm。样品颗
图 2 350℃样品 SEM 扫描图
图 3 450℃样品 SEM 扫描图
从图 2 和图 3 可以看出，样品颗粒形状基本
78
北京印刷学院学报
2012 年
上为球形，颗粒大小比较均匀，在空间上颗粒之间 有序分布。 2. 3 焙烧温度对纳米 ZnO 光催化性能的影响
以浓度为 20mg / L 的甲基橙溶液为模拟污染 物，改 变 焙 烧 温 度 （ 温 度 分 别 为 350℃ 、450℃ 、 550℃ 、650℃ 、750℃ ） 制备的纳米 ZnO，考察在光照 40min 时，焙烧温度对纳米氧化锌光催化降解甲基 橙效果的影响。如图 4 所示。
第 20 卷 第 2 期 Vol. 20 No. 2
北京印刷学院学报 Journal of Beijing Institute of Graphic Communication
2012 年 4 月 Apr. 2012
纳米氧化锌的制备与光催化性能的研究
姚 超，李福芸，龙辰宇，杨丽珍
（ 北京印刷学院，北京 102600）
D = （ A1 － At） / A1 式中，D 为降解率； A1 为甲基橙溶液初始浓度 对应的吸光值； At 代表 t 时刻甲基橙溶液浓度对应 的吸光值。
图 1 纳米氧化锌进行焙烧处理的 X 射线衍射
表 1 焙烧温度与样品颗粒粒径
纳米氧化锌的合成及性能表征【文献综述】
文献综述纳米氧化锌的合成及性能表征一、前言部分纳米半导体材料是一种自然界不存在的人工设计制造的（通过能带工程实施）新型半导体材料，它具有与体材料截然不同的性质。
随着材料维度的降低和结构特征尺寸的减小(≤100nm)，量子尺寸效应、量子干涉效应、量子隧穿效应、库仑阻塞效应以及多体关联和非线性光学效应都会表现得越来越明显，这将从更深的层次揭示出纳米半导体材料所特有的新现象、新效应。
MBE，MOCVD 技术，超微细离子束注入加工和电子束光刻技术等的发展为实现纳米半导体材料的生长、制备以及纳米器件(共振隧穿器件、量子干涉晶体管、量子线场效应晶体管、单电子晶体管和单电子存储器以及量子点激光器、微腔激光器等) 的研制创造了条件。
这类纳米器件以其固有的超高速（10-12~10-13）、超高频（>1000GHZ）、高集成度（>1010元器件/cm2）、高效低功耗和极低阈值电流密度（亚微安）、极高量子效率、高的调制速度与极窄带宽以及高特征温度等特点在未来的纳米电子学、光子学和光电集成以及ULSI 等方面有着极其重要应用前景，极有可能触发新的技术革命，成为21世纪信息技术的支柱。
纳米氧化锌是一种新型高功能精细无机材料，其粒径介于1~100nm之间，又称超氧化锌。
由于颗粒尺寸的细微化，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、量子效应和宏观量子隧道效应等,因而使得纳米氧化锌在磁,光电,敏感等方面具有一些特殊的性能，主要用来制造气体传感器、荧光体、紫外线屏蔽材料、变阻器、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。
氧化锌是一种半导体催化剂的电子结构，在光照射下，当一个具有一定能量的光子或者具有超过这个半导体带隙能量Eg的光子射入半导体时，一个电子从价带NB激发到导带CB，而留下了一个空穴。
激发态的导带电子和价带空穴能够重新结合消除输入的能量和热，电子在材料的表面态被捕捉，价态电子跃迁到导带，价带的孔穴把周围环境中的羟基电子抢夺过来使羟基变成自由基，作为强氧化剂而完成对有机物（或含氯）的降解，将病菌和病毒杀死。
纳米氧化锌制备原理与技术
纳米氧化锌制备原理与技术纳米氧化锌是一种重要的纳米功能材料，具有广泛的应用前景，例如在光电子器件、催化剂、生物医学和能源存储等领域。
其制备方法有溶胶-凝胶法、水热法、热分解法、沉淀法和气相沉积法等。
其中，溶胶-凝胶法是一种常用的制备纳米氧化锌的方法，其原理是将适当的氧化锌前体物加入溶液中，通过溶胶的形成和后续的凝胶过程来制备氧化锌纳米颗粒。
具体步骤如下：1. 选择适当的氧化锌前体物，常见的有锌醋酸盐、硝酸锌和氯化锌等。
这些前体物可以在溶液中迅速溶解，形成锌离子。
2. 在溶胶形成过程中，通过控制溶液的pH值、温度和浓度等条件，促进锌离子自聚集和有序排列形成纳米颗粒。
同时，可以加入表面活性剂来调节纳米颗粒的尺寸和形貌。
3. 溶胶形成后，将其转化为凝胶。
通常通过调节温度、保持时间和加入适量的凝胶剂来实现凝胶过程。
凝胶的形成可以使纳米颗粒稳定固定在一定的位置。
4. 最后，通过干燥、煅烧等处理来得到纳米氧化锌。
将凝胶样品进行高温处理，可以使氧化锌纳米颗粒进一步固化和晶化，得到所需的纳米氧化锌粉末。
与溶胶-凝胶法不同，水热法是一种利用高温、高压条件下水溶液反应来制备纳米氧化锌的方法。
其原理是在水溶液中加入适量的氧化锌前体物，并在高温高压条件下进行反应。
具体步骤如下：1. 在适当的溶剂中溶解氧化锌前体物，如硝酸锌。
2. 将溶解好的前体物加入压力容器中，加入一定量的表面活性剂和模板剂，并控制好溶液的pH值和温度。
3. 将压力容器密封，并放入高温高压反应釜中进行水热反应。
在高温高压的条件下，溶液中的氧化锌前体物会发生晶化反应，并形成纳米颗粒。
同时，表面活性剂和模板剂的作用下，纳米颗粒的尺寸和形貌可以得到控制。
4. 反应结束后，将压力容器取出，并进行冷却、过滤和干燥等处理。
最终可以得到纳米氧化锌的粉末产品。
总的来说，纳米氧化锌的制备原理主要通过控制氧化锌前体物的溶解和晶化反应，以及后续的固化和晶化过程来实现。
不同的制备方法有其各自的优点和适用范围，可以根据实际需求选择合适的方法来获得所需的纳米氧化锌产品。
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涂料及其 他领域
• 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 • 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
纳 米 氧 化 锌 的 性 能 及 应 用
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溶胶凝胶法制备纳米氧化锌
溶胶凝胶法
溶胶凝胶法制备纳米微粒，是指金属有机或无机化合物经过 溶液、溶胶、凝胶等过程而固化，再经过热处理而得到氧化物 或其他化合物纳米微粒的方法。 其优势在于高的原材料纯度和低的工艺温度。
现在的问题主要还是如何克服纳米氧化锌的表面处理的问题，相信国 内在不久的将来一定会有所突破。
thanks
溶胶凝胶法制备纳米材料分为三个阶段：
溶胶的制备 溶胶凝胶转化 凝胶陈化、干燥
( 一）溶胶的制备 单体（前驱体）经水解、缩合而沉淀出来，控制沉淀过程或加解 凝过程，可得到溶胶体系中胶核大小范围的沉淀颗粒，制得溶胶。
（二）溶胶凝胶转化 凝胶是一种弹性固体，它的体积等于装有凝胶的容器的体积。 溶胶凝胶转化是一种快速固化技术（凝胶成型），转化方法有化 学法和物理法。期间的具体过程包括溶胶粒子的聚集生长；长大 的粒子（次生粒子）相互连接成链，进而在整个液体介质中扩散 形成三维网络结构，制得凝胶。
溶胶凝胶法制备 纳米氧化锌
组员：曾利、曹雪、李想、邓志轩、蒋维
1 概述 2性质及用途
3.制备方法
4.发展前景及存在问题
1、概述
纳米ZnO
是近年来发现的一种性能较佳的新材料，是极 少数几种可以实现量子尺寸效应的氧化物半导体材料。。
纳米氧化锌作为一种功能材料与普通氧化锌相比,由于纳
米材料所特有的表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏 观量子隧道效应等,使得纳米氧化锌在光、电、磁、化学、 生物学等方面具有一系列新的特殊性能。 ，
2017/10/9
国防工业
• 很强的吸收 红外线的能 力，吸收率 和热容的比 值大、能有 效的吸收雷 达波 • 可应用于红 外线检测器 和红外线传 感器、新型 的吸波隐身 材料
纺织工业
• 具有良好的 紫外线屏蔽 性和优越的 抗菌、抑菌 性能 • 添加入织物 中，能赋予 织物以防晒、 抗菌、除臭 等功能
（三）凝胶陈化、干燥 使溶剂蒸发，得到3固相的超微粉料。进一步烧结而得到固 体产品。
纳米氧化锌的制备(以醋酸锌为原料）
加入足量聚乙二醇 醋酸锌溶液 混合溶液
加入足量氨水
+
Zn(OH)2 溶胶 适量氨水 Zn(OH)2沉淀 搅拌并加热I C2H4OH
真空下干燥 煅烧
Zn(OH)2凝胶
纳米ZnO粉末
1、第一次加入氨水：提供OH-，促进醋酸锌水解生成Zn(OH)2沉 淀
2、聚乙二醇：改性剂。防止Zn(OH)2团聚
3、第二次加氨水: 胶溶剂。 NH3 .H2O 可以与Zn2 +发生络合反应
Zn2 + + nNH3 .H2O → [ Zn(NH3 )n ] 2 +(n≤4)
:
产生的络合物缓慢放出Zn2 +, 从而得到无色透明的Zn(OH)2 溶胶。 (胶溶剂的加入应不影响产物品质, 因此加入NH3 H2O 的量能使 Zn(OH)2 沉淀全部消失即可。
4 溶胶凝胶法制备纳米氧化锌的发展前景：
纳米氧化锌是近年来开发的一种新型无机功能材料, 其粒 子尺寸在1 ～ 100 nm 。在磁、光、电敏感等方面, 具有普 通氧化锌所无法比拟的特殊性能, 因此具有广泛的用途。而 溶胶-凝胶法因其制备均匀度高、纯度高及反应温度低、易于 控制等优点, 吸引了诸多的关注。
2017/10/9ຫໍສະໝຸດ 六棱柱结构的纳米ZnO
扫描电子显微镜（SEM）可以对纳米氧化锌进行形貌 扫描，并可探测粒径的大小。
2017/10/9
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纳米氧化锌的性质及主要用途
GaN ZnO
半导体
蓝光二极管
比GaN激发阈值低、 高温工作、蓝光发 射具有更短的波长
纳米氧化锌的性质及应用
纳米Zno的粒子尺寸介于1一100nln,具有小尺寸效应、表面效应、 宏观量子隧道效应、久保效应等许多宏观颗粒所不具备的奇特性 质。 与普通ZnO比较表现出许多特殊性能抗菌、防霉、除臭、护肤美 容、光催化、光致发光、导电、增强、屏蔽光线、吸波、节能等。 可用作抗菌剂、紫外线屏蔽剂、光催化剂、传感器、增强剂、导 电材料、压电材料、信息存储材料、隐身材料、节能材料等。