纳米ZnO的制备

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《纳米棒状ZnO自组装结构的制备及其光电性能研究》范文

《纳米棒状ZnO自组装结构的制备及其光电性能研究》范文

《纳米棒状ZnO自组装结构的制备及其光电性能研究》篇一一、引言随着纳米科技的发展,ZnO纳米材料因其优异的物理和化学性质,如高激子结合能、高电子迁移率等,被广泛应用于光电器件、生物传感器、光催化剂等领域。

本文以纳米棒状ZnO自组装结构为研究对象,探讨了其制备方法及光电性能,旨在为ZnO纳米材料的应用提供理论依据。

二、制备方法1. 材料选择与准备本实验选用高纯度的ZnO粉末作为原料,通过溶胶-凝胶法进行制备。

此外,还需准备乙醇、去离子水、表面活性剂等辅助材料。

2. 制备过程首先,将ZnO粉末溶解在乙醇中,形成均匀的溶液。

然后,加入表面活性剂,在搅拌条件下使溶液形成溶胶。

接着,将溶胶置于适当的温度下进行凝胶化处理,使ZnO纳米棒自组装形成结构。

最后,对所得产物进行清洗、干燥,得到纳米棒状ZnO自组装结构。

三、结构与形貌分析1. 结构分析通过X射线衍射(XRD)对制备的纳米棒状ZnO自组装结构进行物相分析,结果表明,所得产物为六方纤锌矿结构的ZnO。

2. 形貌分析利用扫描电子显微镜(SEM)对样品进行形貌观察,发现ZnO纳米棒呈规则的棒状结构,且自组装形成紧密的结构。

此外,通过透射电子显微镜(TEM)对纳米棒的微观结构进行进一步观察,发现其具有较高的结晶度和良好的分散性。

四、光电性能研究1. 紫外-可见吸收光谱分析通过紫外-可见吸收光谱测试,发现纳米棒状ZnO自组装结构在紫外区域具有较高的光吸收能力。

此外,通过对光谱数据的分析,可以得到其禁带宽度等光电性能参数。

2. 光致发光性能研究光致发光性能是评价半导体材料光学性能的重要指标。

通过光致发光光谱测试,发现纳米棒状ZnO自组装结构具有较好的光致发光性能,发光峰位明确,半峰宽较窄。

这表明其具有较高的光学质量和较好的结晶度。

3. 电学性能研究通过电学性能测试,发现纳米棒状ZnO自组装结构具有较高的电子迁移率和较低的电阻率。

这些电学性能参数对于评估其在光电器件中的应用具有重要意义。

ZnO纳米材料的合成与应用研究

ZnO纳米材料的合成与应用研究

ZnO纳米材料的合成与应用研究概述:ZnO纳米材料作为一种具有广泛应用前景的半导体材料,其合成与应用研究一直备受关注。

本文旨在探讨ZnO纳米材料的合成方法以及其在各个领域的应用,从而深入了解其在科学研究和工业应用中的潜力。

一、ZnO纳米材料的合成方法1. 水热法合成水热法是一种常用的制备ZnO纳米材料的方法。

它通过调节反应条件和反应时间,可以获得具有不同形貌和尺寸的ZnO纳米颗粒。

水热法合成ZnO纳米材料具有简单、低成本、可扩展性强等优点,因此受到了广泛关注。

2. 溶胶-凝胶法合成溶胶-凝胶法是一种通过溶胶中的化学反应和胶体形成过程制备纳米材料的方法。

在ZnO纳米材料的合成中,可以通过溶胶-凝胶法控制反应条件,如温度、浓度和PH值等,以实现获得具有不同形貌和尺寸的纳米颗粒。

3. 气相法合成气相法是制备ZnO纳米材料的一种常用方法。

它通过将金属有机化合物或金属化合物加热到高温,然后通过氧化反应生成ZnO纳米颗粒。

气相法合成的ZnO纳米材料具有高纯度、高晶度和尺寸可控性好等特点。

二、ZnO纳米材料在光电子领域的应用1. 光催化应用ZnO纳米材料具有优异的光催化性能,可以利用其吸收紫外光的特性来分解有害有机物和杀灭细菌。

因此,ZnO纳米材料被广泛应用于光催化净化空气、水处理和消毒等领域。

2. 光电器件应用由于ZnO纳米材料的特殊电学性质和优异的光电性能,它在光电器件领域具有广泛应用潜力。

例如,ZnO纳米材料可以用于制备光电传感器、光电调制器、太阳能电池等。

三、ZnO纳米材料在生物医学领域的应用1. 抗菌材料ZnO纳米材料具有较高的抗菌性能,可以通过抑制细菌的生长来达到消毒和杀菌的目的。

因此,在生物医学领域,ZnO纳米材料被广泛应用于医疗设备、外科用品和医疗纺织品等。

2. 肿瘤治疗由于ZnO纳米材料的优异光学性质,在肿瘤治疗中可以利用其光热效应。

将ZnO纳米材料注入肿瘤组织,并利用红外激光的吸收来使其产生局部高温,从而实现对肿瘤的治疗。

zno量子点的制备及荧光表征

zno量子点的制备及荧光表征

zno量子点的制备及荧光表征1. 引言量子点是一种具有特殊结构和性质的纳米材料,其尺寸在纳米级别,通常为1-10纳米。

ZnO(氧化锌)量子点是一种重要的半导体材料,因其在光电子学、生物医学等领域的潜在应用价值而备受关注。

本文将介绍ZnO量子点的制备方法以及荧光表征技术。

2. ZnO量子点的制备方法目前,ZnO量子点的制备方法主要包括溶液法、气相法和固相法等多种途径。

其中,溶液法是最常用且简单有效的一种方法。

2.1 溶液法溶液法制备ZnO量子点可以分为热分解法、微乳液法和水热法等多种方法。

2.1.1 热分解法热分解法是通过在有机溶剂中加入金属前体和表面活性剂,并在高温条件下进行热分解反应来制备ZnO量子点。

该方法具有操作简便、控制粒径尺寸容易等优点。

2.1.2 微乳液法微乳液法是通过将金属前体和表面活性剂溶解在水烃两相的微乳液中,通过控制反应条件来制备ZnO量子点。

该方法具有粒径分布窄、粒径可调控等优点。

2.1.3 水热法水热法是通过在高温高压的水热条件下,将金属前体和反应物溶解在溶液中,经过一定时间后形成ZnO量子点。

该方法具有操作简单、产率高等优点。

2.2 气相法气相法制备ZnO量子点主要包括化学气相沉积法和物理气相沉积法两种方法。

这两种方法都是通过将金属前体蒸发至高温下,与氧气反应生成ZnO量子点。

2.3 固相法固相法制备ZnO量子点主要包括熔盐法和高能球磨法等方法。

这些方法都是通过将金属前体与其他辅助剂进行固相反应,在高温下生成ZnO量子点。

3. ZnO量子点的荧光表征技术荧光表征是评价ZnO量子点性质的重要手段,常用的荧光表征技术包括荧光光谱分析、时间分辨荧光光谱分析和荧光寿命测量等。

3.1 荧光光谱分析荧光光谱分析是通过激发ZnO量子点,测量其发射的荧光信号来研究其发射特性。

该技术可以提供ZnO量子点的发射波长、发射强度等信息。

3.2 时间分辨荧光光谱分析时间分辨荧光光谱分析是在荧光激发和发射过程中,对时间进行精确测量,以研究ZnO量子点的激发和复合动力学过程。

ZnO纳米粉体制备与表征解析

ZnO纳米粉体制备与表征解析

ZnO纳米粉体制备与表征一实验目的1. 了解氧化锌的结构及应用2. 掌握“共沉淀和成核/生长隔离、水热法和微波水热、溶胶-凝胶法、反相微乳液”技术制备纳米材料的的方法与原理。

3. 了解同步热分析仪、X-射线衍射仪、扫描电子显微镜(SEM )与比表面测定仪等表征手段和原理二基本原理2.1氧化锌的结构氧化锌(ZnO)晶体是纤锌矿结构,属六方晶系,为极性晶体。

氧化锌晶体结构中,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,四面体的面与正极面C(00001)平行,四面体的顶角正对向负极面(0001),晶格常数a=342pm, c=519pm,密度为5.6g/cm3,熔点为2070K,室温下的禁带宽度为 3.37eV.女口图1-1、图1-2所示:图1-1 ZnO晶体结构在 C (00001)面的投影图1-2 ZnO纤锌矿晶格图2.2氧化锌的性能和应用纳米氧化锌(ZnO)粒径介于1- 100nm之间,由于粒子尺寸小,比表面积大,因而,纳米ZnO表现出许多特殊的性质如无毒、非迁移性、荧光性、压电性、能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、杀菌、图象记录材料、压电材料、压敏电阻、高效催化剂、磁性材料和塑料薄膜等。

同时氧化锌材料还被广泛地应用于化工、信息、纺织、医药行业。

纳米氧化锌的制备是所有研究的基础。

合成纳米氧化锌的方法很多,一般可分为固相法、气相法和液相法。

本实验采用共沉淀和成核/生长隔离技术制备纳米氧化锌粉。

2.3氧化锌纳米材料的制备原理不同方法制备的ZnO晶形不同,如:2.3.1共沉淀和成核/生长隔离法借助沉淀剂使目标离子从溶液中定量析出是材料制备领域液相法的重要技术。

常规共沉淀制备是将盐溶液与碱溶液直接混合并通过搅拌的方式实现,由于混合不充分,反应界面小、存在浓度梯度、反应速度和扩散速度慢,先沉淀的粒子上形成新沉淀粒子,新旧粒子的同时存在,导致粒子尺寸分布极不均匀。

CVD法制备ZnO微纳米材料

CVD法制备ZnO微纳米材料

CVD法制备ZnO微纳米材料
摘要
本文首先简单介绍了ZnO纳米材料性能和各种制备方法的结构特点和研究进展。

由于它在化学、光学、生物和电学等方面表现出许多独特优异的物理和化学性能,在橡胶、涂料、塑料、陶瓷、等行业广泛应用,有着广阔的发展前景。

CVD法制备微纳米ZnO,主要利用Zn粉作为反应源。

首先让反应源在550℃~900℃的范围内得到产物ZnO;其次在Zn粉中添加催化剂在550℃~900℃的范围内得到不同形貌的ZnO;最后使用了Si片和Al片作为衬底,在上面得到了不同形貌的ZnO。

我们运用扫描电镜(SEM),X-射线衍射(XRD)等技术对产物进行了系统的表征和性能测试。

扫描电镜表明了微纳米ZnO的不同的形貌。

X-射线衍射结果证实了微纳米ZnO具有六晶系的纤锌矿结构。

本文的重点是利用Zn粉作为反应源生成ZnO,研究不同条件下生成的ZnO 是否存在差异,并对其进行了表征。

关键词:CVD法、ZnO的形貌结构、不同条件
参考文献:
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ZnO纳米粉体材料的制备

ZnO纳米粉体材料的制备

实 验 2 ZnO 纳米粉体材料的制备(一)实验类型:综合性(二)实验类别:设计性实验(三)实验学时数:16(四)实验目的(1)掌握沉淀法制备纳米粉体的工作原理。

(2)了解X-射线粉末衍射仪鉴定物相的原理。

(五)实验原理纳米ZnO 是一种新型高功能精细无机材料, 其粒径介于1~ 100 nm 之间,又称为超微细ZnO 。

由于颗粒尺寸的细微化,使得纳米ZnO 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ZnO 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、紫外线遮蔽材料、变阻器、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。

合成纳米ZnO 的方法有多种,沉淀法工艺简单,成本低, 便于实现工业化生产。

合成纳米ZnO 的方法有多种,本实验采用化学沉淀法是在可溶性锌盐溶液中加入沉淀剂后,于一定条件下生成沉淀从溶液中析出,将阴离子洗去,经分离、干燥、热处理后,得到纳米氧化锌。

该方法操作简单,对设备和技术要求不太苛刻,产品纯度高,不易引入杂质,成本低。

X-射线粉末衍射仪是分析材料晶体结构的重要工具。

晶体的X射线衍射图象实质上是晶体微观结构形象的一种精细复杂的变换。

由于每一种结晶物质,都有其特定的结构参数,包括点阵类型、晶胞大小、单胞中原子(离子或分子)数目及位置等,而晶体物质的这些特定参数,反映在衍射图上机表现出衍射线条的数目、位置及相对强度各不相同。

因此,每种晶态物质与其X射线衍射图之间有着一一对应的关系。

任何一种晶态物质都有自己独立的X射线衍射图,不会因为他种物质混聚在一起而产生变化。

这就是X射线衍射物相定性分析的方法的依据。

根据粉体X-射线衍射图得到的相关数据,利用谢乐公式(如下),可以计算纳米粒子的晶粒尺寸。

0.89cos D λβθ=(λ为X 射线的波长,β为最强峰的半峰宽,θ 为衍射角)(六)实验内容1. 制备以Zn(NO 3)2·6H 2O 与NH 4HCO 3为原料,聚乙二醇(PEG 600)为模板剂,采用直接沉淀法将制得的沉淀,洗涤后经煅烧制备纳米ZnO 。

纳米zno的制备与应用

纳米zno的制备与应用

纳米zno的制备与应用
一、制备方法
1、水溶法:水溶法是制备纳米ZnO的简便方法,可采用连续(水-硝
酸甲酯)、隔离(亚硝酸乙酯或酒精-硝酸甲酯)分步法,在反应液中
向锌溶液添加过量浓硝酸,使溶液pH降低到≤2。

在搅拌条件下使锌溶
液和硝酸发生反应,形成纳米锌硝酸。

在增加浓乙醇或水的添加下硝
酸制备出不同的形貌的纳米ZnO粒子。

2、氧化还原反应:可以将氧化锌与还原剂进行氧化还原反应,从而在
一定pH范围内制备出纳米ZnO粒子,氧化还原反应过程可以由X射
线衍射、扫描电镜等表征分析仪表进行表征。

3、溶液浸渍法:它是把染料溶液,碱金属氢氧化物和无机酸比较平衡
地溶液等介质前加入Zn(II)离子,制备出具有不同形貌的纳米ZnO粒子,此法做法简便。

4、共沉淀法:将酸性和碱性的底物混合,随后向其中加入Zn(II)离子,在碱性底物的碳酸钙、硅酸钙的存在下,再缓缓加入氢氧化钾溶液,ZnO的纳米颗粒会在pH范围内沉淀到底物表面,即可得到纳米ZnO
粒子。

二、应用:
1、电子器件:ZnO纳米粒子具有较高的非线性折射率,此特性使其成
为数码电子器件中的主要组件。

纳米ZnO多晶硅材料具有优异的机械
强度和电磁介质性,因此其在可靠性和耐热性方面特别有利。

2、光学元件:纳米ZnO具有上至真空处的高反射率和强的抗紫外线能
力,因此应用于需要高反射和抗UV的光学元件。

3、量子点:纳米ZnO也被用于制造量子点,量子点具有非常独特的物理特性和电子特性,使其成为生物技术与材料学研究中重要的技术工具。

比较两种不同的方法制备ZnO纳米结构

比较两种不同的方法制备ZnO纳米结构
采 用 两种 不 同的 制备 方 法 , 是 气 一固反 一
得到的 Z n0 微 纳 结 构 进 行 表 征 。
气保护 , 干法室温操作 ,加工 lh 1 ,得到尺
度在 3 n ~5 m、单 晶 、 明 、尺 度 均 匀 、随 透
应法 ,得到 ZO z 的混合结构 ,其特征 n和 n
是棒状和 片状纳米结构共存 , 具有 良好 的 分散性 ,0和 z 的原子比接近 2 :5 n ;另
机取 向、儿乎等轴的锌纳米量子点 。将得
到的纳米锌和纯净水分别装入两个烧瓶 中,
用加热 套分别加热。产生 的水蒸气由氩气 携带 ,进入被加热到一定温度的装有纳米 锌粉 的烧瓶 中 ,进行水解反应 。 米锌的 纳
加 热 温 度 分 别 设 定 为 2 0 。 采 用 两 个 蛇 5℃
采用3 W的紫外灯 照射 , 0 紫外灯光源距 离 液面 3c 同时进行电磁搅拌 , 0 m, 以保持浓
度和温度均匀一致。 定时取样 , 离心分离 ,
取 上 层 清 液 过 滤 后 ,采 用 S M A U 公 HI DZ
颗 粒 状 结 构 。称 取 ZO 量 相 同 的 两种 不 n含
同产物进行光催 化降解甲基橙 实验 , 在距
离 5c 5 W紫外 灯 照 射 下 , 降 解 5 mn 0m的 0 在 0i
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纳米ZnO的制备、表征及应用摘要:本文比较和综述了纳米ZnO的各种制备方法,并对纳米ZnO的广泛应用进行了分析和阐述。

使用热重分析、扫描电镜分析(SEM)、透射电镜分析(TEM)、粒度分析、X射线衍射仪(XRD)、对所制得纳米ZnO的成分、晶型和形貌进行了表征, 并举例说明了纳米ZnO的一些实际应用。

关键词:ZnO 制备表征应用纳米ZnO是一种新型的多功能的精细无机材料,出于其颗粒尺寸细小,比表面积较大,所以具有普通ZnO所无法比拟的特殊性能,如表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等。

同时纳米ZnO也是一种自激活的半导体材料,室温下禁带宽度为3.27eV,激子束缚能为60meV,这就使得纳米ZnO材料从理论上具备了从紫外光至可见光稳定的发射本领。

因此,纳米ZnO材料在光电转换、光催化及气体传感器等领域有着广阔的应用前景。

1 纳米ZnO的结构与性质氧化锌晶体有三种结构:六边纤锌矿结构、立方闪锌矿结构,以及比较罕见的氯化钠式八面体结构。

纤锌矿结构在三者中稳定性最高,因而最常见。

立方闪锌矿结构可由逐渐在表面生成氧化锌的方式获得。

在两种晶体中,每个锌或氧原子都与相邻原子组成以其为中心的正四面体结构。

八面体结构则只曾在100亿帕斯卡的高压条件下被观察到。

纤锌矿结构、闪锌矿结构有中心对称性,但都没有轴对称性。

晶体的对称性质使得纤锌矿结构具有压电效应和焦热点效应,闪锌矿结构具有压电效应。

纤锌矿结构的点群为6mm(国际符号表示),空间群是P63mc。

晶格常量中,a = 3.25 埃,c = 5.2 埃;c/a比率约为1.60,接近1.633的理想六边形比例。

在半导体材料中,锌、氧多以离子键结合,是其压电性高的原因之一。

由于纳米材料晶粒极小,表面积特大,在晶粒表面无序排列的原子分数远远大于晶态材料表面原子所占的百分数,导致了纳米材料具有传统固体所不具备的许多特殊。

基本性质,如体积效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和介电限域效应等,从而使纳米材料具有微波吸收性能、高表面活性、强氧化性、超顺磁性及吸收光谱表现明显的蓝移或红移现象等。

除上述的基本特性,纳米材料还具有特殊的光学性质、催化性质、光催化性质、光电化学性质、化学反应性质、化学反应动力学性质和特殊的物理机械性质。

2纳米zno的制备方法纳米ZnO的制备方法随着对ZnO性能研究的深入应运而生,概括起来一般分直接法和间接法。

2.1直接法反应方程式:C+O2=CO2CO2+C=2COZnO+CO=Zn(蒸气)+CO2Zn(蒸气)+CO+O2=ZnO+CO2操作方法:将焙烧锌矿粉(或含锌物料)与无烟煤(或焦炭悄)、石灰石按1:0.5:0.05比例配制成球。

在1300℃经还原冶炼,矿粉中氧化锌被还原成锌蒸气,再通入空气进行氧化,生成的氧化锌经捕集,制得氧化锌成品。

3、湿法。

用锌灰与硫酸反应生成硫酸锌,再将其分别与碳酸钠和氨水反应,以制得的碳酸锌和氢氧化锌为原料制氧化锌。

反应方程式如下:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ZnSO4+Na2CO3=ZnCO3↓+Na2SO4ZnSO4+2NH3·H2O=Zn(OH)2↓+(NH4)2SO4以碳酸锌为原料,经水洗、干燥、煅烧、粉碎制得产品氧化锌。

ZnCO3→ZnO+CO2↑以氢氧化锌为原料,经水洗沉淀、干燥、煅烧、冷却、粉碎制得产品氧化锌。

Zn(OH)2→ZnO+H2O2.2、间接法反应方程式:2Zn+O2=2ZnO操作方法:将电解法制得的锌锭加热至600~700℃熔融后,置于耐高温干锅内,使之1250~1300℃高温下熔融气化,导入热空气进行氧化,生成的氧化锌经冷却、旋风分离,将细粒子用布袋捕集,即制得氧化锌成品。

3 ZnO的表征方法纳米ZnO的表征方法大概有五种:X射线衍射(XRD);扫描电子显微镜(SEM);红外分光光度计分析(FT-IR);热重分析;粒度分析。

3.1 X射线衍射(XRD)当X射线作用于晶体时,大部分射线将穿透晶体,极少量射线产生反射,一部分被晶体吸收。

由于X射线是一种能量高,波长短,穿透力强的电磁波,它在晶体内会产生周期性变化的电磁场,迫使原子中电子也做周期性振动,因此每个振动着的电子就成为了新的电磁波发射源,以球面波的方式反射出与入射X光波长、频率、周期相同的电磁波。

由于晶体中原子散射的电磁波相互干涉和叠加在某个方向上产生加强和低效的现象就称为衍射,其相应的方向称为衍射方向。

用一定波长的X射线照射晶体样品,则根据布拉格公式:2dsinθ=λ通过测量掠射角(入射或者衍射X射线与晶面间的夹角)θ,即可计算出样品晶体结构的晶面间距,这就是X射线衍射法结构分析的依据。

而实际测量过程中一般通过测试结果中的三强峰和朴准卡片中的三强峰进行对比来确定样品的物相。

通过谢乐公式还可以大概算出纳米材料的尺寸。

d=0.89λ/βcos θ式中d为材料的尺寸,λ为波长,β因颗粒细化而引起的宽化,θ为掠射角。

3.2 扫描电子显微镜(SEM)由最上边的电子枪发射出来的电子束,经栅极聚焦后,在加速电压的作用下,经过二至三个电磁透镜所组成的电子光学系统,电子束会成一个细的电子束聚焦在样品表面。

在末级透镜上边装有扫描线圈,在它的作用下使电子束在样品表面扫描。

出于高能电子束与样品物质的交互作用,结果产生了各种信息:二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线、俄歇电子、阴极放光和投射电子等。

这些信号被相应的接收器接收,经放大后送到显像管的栅极上,调制显像管的亮度。

由于经过扫描线圈上的电流是与显像管相应的亮度一一对应,也就是说,电子束达到样品上一点时,在显像管荧光屏上就出现一个亮点。

扫描电镜就是这样采用逐点成像的方法,把样品表面不同的特征,按顺序、成比例地转换为视频信号,完成一帧图像,从而使我们在荧光屏上观察到样品表面的各种特征图像。

3.3 红外分光光度计分析(FT-IR)当样品受到频率连续变化的红外光照射时,如果选择性的吸收某些波长的红外光,以λ或波数为横坐标,以透光率或吸光度为纵坐标所得到的关系曲线即为该物质的红外吸收光,它是鉴别和确定分子结构的常用手段之一。

对单组分和混合物也可以进行定量分析,尤其是对些较难分离并在紫外、可见光区没有明显的特征峰的样品可以得到满意的测定结果。

红外光是波长在0.75~1000μm的电磁波,波长在0.75~2.5μm的电磁波称为中红外区,而远红外区波长在25~1000μm。

用红外光谱吸收法测定某物质的组成,因其提供信息多且具有特征性亦不受样品形态、熔点、沸点和蒸汽压等影响的有点而被广泛用。

其原理是由于物质对红外光具有选择性吸收的,因此不同的物质便有不同的红外吸收光谱,依据分子红外光谱的吸收峰位置,吸收峰数目及其强度,可以鉴定未知化合物的分子结构或确定其化学基团,从而对物质进行定性分析;依据吸收峰的强度与分子或某化学基团的含量有关,可进行定量分析和纯度鉴定。

3.4热重分析热重分析仪主要由天平、炉子、程序控温系统、记录系统等几个部分构成。

最常用的测量的原理有两种,即变位法和零位法。

所谓变位法,是根据天平梁倾斜度与质量变化成比例的关系,用差动变压器等检知倾斜度,并自动记录。

零位法是采用差动变压器法、光学法测定天平梁的倾斜度,然后去调整安装在天平系统和磁场中线圈的电流,使线圈转动恢复天平梁的倾斜,即所谓零位法。

由于线圈转动所施加的力与质量变化成比例,这个力又与线圈中的电流成比例,因此只需测量并记录电流的变化,便可得到质量变化的曲线。

3.5粒度分析粒度分析又称“机械分析”。

是研究碎屑沉积物中各种粒度的百分含量及粒度分布的一种方法。

对易于分解离开的碎屑沉积,通常采用筛析法和沉速法;对固结较紧且又不易解离的碎屑沉积,通常采用薄片鉴定法;对粗大的砾石通常采用直接测量法。

4.ZnO的应用ZnO的应用的应用范围很广泛,这里为大家介绍其中五种:橡胶轮胎行业;玻璃;涂料;磷化液和是制备脱硫剂和化学催化剂的首选材料。

4.1橡胶轮胎行业促进橡胶的硫化、活化和补强、防老化,能加强硫化过程,提高橡胶制品耐撕裂性、耐磨性。

主要用途:①活性氧化锌主要用作橡胶的补强剂,以使橡胶具有良好的耐腐蚀性、抗撕裂性和弹性、伸长率。

②用于橡胶硫化工艺的促进剂,是多功能橡胶配合剂,主要用于天然胶、合成胶、胶乳的硫化活性剂兼补强剂。

③用作硫化活性剂时,在胶料中分布均匀,与硫化氢的接触面积大,进行界面反应机遇较大,再加上本活性氧化锌产品有活性物质的助催化作用,使氧化锌转化为硫化锌的转化率高。

④作为硫化氧化剂,其作用是提升促进剂活性,减少促进剂的用量,缩短硫化周期。

⑤能加快硫化速度,提高硫化胶的导热性,使硫化更彻底。

⑥在橡胶行业中,特别是透明橡胶制品生产中,活性氧化锌是极好的硫化活性剂。

1、合成橡胶作用:作活化剂,硫化促进剂和补强剂,且有着色作用。

2、天然橡胶作用:作硫化活化剂。

3、乳胶作用:作活化剂,促进橡胶的硫化、活化和补强、防老化作用,能加强硫化过程,提高橡胶制品耐撕裂性、耐磨性。

4、白色乳胶作用:作着色剂和填充剂。

5、氯丁橡胶作用:作硫化剂及增加导热性能的配合剂。

6、制鞋业用于橡胶鞋、雨靴、橡胶手套等劳保制品,作用:提高耐磨性及防老化,延长使用寿命。

7、透明橡胶及食品用橡胶制品制造透明橡胶及食品用橡胶制品必不可少的无机活性剂。

8、透明和半透明橡胶作用:作硫化活性剂。

9、透明或有色橡胶制品用于透明或有色橡胶制品中,有着碳黑等传统活性剂不可替代的作用。

10、气密封胶、密封垫等制品作用:对改善耐磨性和密封效果有良好作用。

4.2玻璃在玻璃中加入氧化锌,可增加透明度、光亮度和抗张力变形,可减少热膨胀系数。

另在光学玻璃、电气玻璃、低熔点玻璃也有应用。

4.3涂料1、用于涂料中具有着色、防腐、遮盖性强,提高涂料的防霉和抗紫外老化性能。

2、氧化锌具有良好的颜料性能,广泛用于涂料行业,特别是防锈漆和底漆,配方中氧化锌用量有时可达30%。

3、可与油类调制成涂料,着色力和遮盖力大。

4、用于无机涂料和乳胶漆中。

5、用于建筑内外墙乳液涂料中,可使涂层具有屏蔽紫外线、吸收红外线及杀菌防霉作用。

6、用于水性涂料中。

4.4磷化液用于磷化处理,在磷化液中,性能稳定,溶解后,清澈透明,使磷化液更好的在金属表面起到防腐蚀,抗老化,保护金属等作用。

4.5制备脱硫剂和化学催化剂的首选材料制备成的氧化锌脱硫剂广泛应用于合成氨、甲醇和制氢等工业原料气、油的深度脱硫净化过程,在一定温度和压力下能把气体中微量的硫化氢、有机硫浓度有效地降低。

与树脂酸发生反应而制得的锌树脂,可用来生产快干油墨,具有良好的着色作用。

5方案设计主盐文献沉淀剂目标产物或中间产物外加剂附加手段优点Zn(CH3CO O)2[1] NH4HCO3 Zn5(OH)6(CO3)2——分离、干燥、热分解操作简单,有良好化学计量性,成本低ZnS O4[2] 冰醋酸Zn(OH)2乙二醇对甲醚、乙醇胺去稳化、预烧、退火颗粒均匀,不易团聚ZnS O4[5] Na2C O3Zn5(CO3)2(OH)6——抽滤、干燥、焙烧可以控制粉料纯度、颗粒大小,煅烧温度低,性能稳定ZnO靶[8] —— ZnO薄膜——脉冲激光加热自动化程度高醋酸锌[6] —— ZnO薄膜——高温分解工艺简单、经济ZnSO4[7] CO(NH2)2ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O ——洗涤过滤、煅烧产品粒度小、分布窄、团聚少Zn、O2[9] ——ZnO N2高温产品单分散性好Zn(OC2H5 )2[10] H2O Zn(OH)2——过滤、干燥、煅烧条件温和、原料易得、粒度细ZnC l2[12] NH4OH Zn(OH)2C2H5OH、DBS-Na 洗涤过滤、蒸馏、烘干、煅烧操作简单、原料易得二水合乙酸锌[11] LiOH 无水乙酸锌乙醇洗涤、干燥、焙烧设备简单、操作容易、粒度均匀通过分析对比,本文选取ZnSO4与Na2CO3水解反应生成纳米ZnO,因为(1)工艺与设备较为简单,沉淀期间可将合成和细化一道完成,有利于工业化;(2)可以精确控制各组分的含量,使不同组分之间实现分子/原子水平的均匀混合;(3)在沉淀过程中,可以通过控制沉淀条件及下一步沉淀物的锻烧温度来控制所得粉料的纯度、颗粒大小、分散性和相组成;(4)样品锻烧温度低,性能稳定且重现性好。

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