氧化锌纳米材料简介
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。
纳米氧化锌综述
化学沉淀法
2.均匀沉淀法 均匀沉淀法 连续微波加热 硫酸锌＋ 纳米氧化锌（ 例：硫酸锌＋尿素 纳米氧化锌（粒 径为8～ 径为 ～30nm ） 特点：避免了直接沉淀法中的局部过浓， 特点：避免了直接沉淀法中的局部过浓，从 而大大降低沉淀反应的过饱和度。 而大大降低沉淀反应的过饱和度。
溶胶-凝胶法 溶胶 凝胶法
纳米氧化锌的气相化学制备技术
例：高纯度锌粒 氧化锌纳米棒 直径20～ （直径 ～30nm、长径比 、长径比>20） ） 气相法常以惰性气体为载体， 气相法常以惰性气体为载体，在超高 温气相中发生化学反应， 温气相中发生化学反应，利用高温区与周 围环境的温度梯度， 围环境的温度梯度，通过急冷作用得到氧 化锌纳米颗粒。 化锌纳米颗粒。
纳米氧化锌粒子的超重力制备技术
例：六水硝酸锌(aq) 六水硝酸锌 中间体悬浊液 过滤洗涤 煅烧 中间体干粉 纳米氧化锌 特点：粒径小且分布集中。 特点：粒径小且分布集中。
旋转床内通氨气
纳米ZnO的超临界流体干燥制备技术 的超临界流体干燥制备技术 纳米
例：先用沉淀法制得纳米氢氧化锌
交换 无水乙醇洗涤、 无水乙醇洗涤、
国防工业中的应用
纳米氧化锌具有很强 的吸收红外线的能力， 的吸收红外线的能力，吸 收率和热容的比值大， 收率和热容的比值大，可 应用于红外线检测器和红 外线传感器 纳米氧化锌还具有质量轻、颜 纳米氧化锌还具有质量轻、 色浅、吸波能力强等特点，能有 色浅、吸波能力强等特点， 效的吸收雷达波， 效的吸收雷达波，应用于新型的 吸波隐身材料。 吸波隐身材料。
纳米氧化锌的应用
• • • • • 1.橡胶工业中的应用 橡胶工业中的应用 2.国防工业中的应用 2.国防工业中的应用 3.纺织工业中的应用 纺织工业中的应用 4.涂料防腐中的应用 涂料防腐中的应用 5.生物医学中的应用 生物医学中的应用
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。
量子点zno
量子点ZnO简介量子点ZnO是一种由氧化锌（ZnO）组成的纳米材料，具有特殊的光电性质和优异的应用潜力。
它的独特之处在于其尺寸在纳米级别，导致其电子结构和光学性质与大尺寸的ZnO材料不同。
量子点ZnO因其在能带结构和电荷传输方面的特殊性质而受到广泛关注。
量子效应量子点是指尺寸在纳米级别（通常小于10 nm）的微小晶体。
由于其尺寸相对较小，量子点材料表现出与大尺寸晶体不同的物理和化学性质。
其中之一就是量子效应。
在量子点中，电子和空穴被限制在三个空间维度上运动，形成了一个类似于三维势阱的结构。
这种限制导致了能带结构发生变化，使得材料呈现出禁带宽度随粒径变化而变化的特性。
当粒径减小到一定程度时，禁带宽度增加，能级间距减小，从而导致光学性质的变化。
ZnO的性质氧化锌（ZnO）是一种宽禁带半导体材料，具有优异的光电性能和化学稳定性。
它在紫外光区域具有高透过率，并且具有高载流子迁移率、快速载流子复合速率和良好的热稳定性。
这些特性使得ZnO在光电器件、传感器、催化剂等领域具有广泛的应用前景。
然而，普通尺寸的ZnO材料往往受到缺陷密度和表面态等问题的困扰，限制了其在某些应用中的效果。
量子点ZnO由于其特殊结构和尺寸效应，可以显著改善这些问题。
量子点ZnO制备方法制备量子点ZnO主要有物理法和化学法两种方法。
物理法物理法主要包括溅射法、蒸发-凝聚法和激光烧结法等。
这些方法通过控制材料蒸发和沉积过程中的温度、压力和气氛等参数来实现纳米级别尺寸的控制。
溅射法是一种常用的物理法，通过将靶材（通常为ZnO）置于真空腔室中，加热靶材并用惰性气体轰击使其蒸发，然后在基底上沉积形成纳米颗粒。
化学法化学法主要包括溶胶-凝胶法、水热合成法和热分解法等。
这些方法通过在溶液中控制反应条件来实现量子点ZnO的制备。
溶胶-凝胶法是一种常用的化学方法，通过将金属前驱体和溶剂混合并控制反应温度和时间等参数，在溶液中形成纳米颗粒。
量子点ZnO的应用量子点ZnO由于其特殊的光电性质，在多个领域具有广泛的应用潜力。
氧化锌纳米棒
氧化锌纳米棒
氧化锌纳米棒，又叫纳米锌合金棒，是指以氧化锌（ZnO）为主要成分，通过气体相
沉积、热处理等技术制备出来的类似钢笔细细的铝合金棒材，粒径几十纳米以下。
它具有
良好的形貌，弹性较好，具有高的刚性和抗氧化性。
氧化锌纳米棒在微纳米领域应用十分广泛。
首先，氧化锌结构具有很强的稳定性和绝
缘特性，纳米棒的尺寸几十纳米以下，可以用来制备多种微型电子器件作为良好的引线，
方便组装，可以有效提高电子设备的功能，实现高紊乱性。
第二，由于氧化锌具有低热膨
胀系数和高强度，使得它成为一种非常有前景的高温功率转换材料。
此外，由于氧化锌具
有很高的表面粗糙度，可以用于制备小尺寸的微型柔性电子元件，有效提高纳米压电器件
的功能性。
同时，氧化锌纳米棒还可用于生物医学技术领域。
由于氧化锌结构具有良好的生物相
容性和抗菌能力，可以用于制备临床诊断设备，为检测和治疗病毒和病毒感染提供新的方法。
此外，氧化锌结构还可以用于造血促进剂、药物材料等，对改变细胞命运起着重要作用。
总的来说，氧化锌纳米棒是一种受到普遍赞誉的先进材料，因其优良的电气特性，强度，绝缘性，阻燃性，高表面粗糙度和微米机械特性，被广泛用于电子，医学，生物等领域。
另外，它还可以有效阻止金属表面的氧化老化，防止金属的腐蚀，因此也被用于传热，空气净化等领域。
纳米氧化锌的介绍
纳米氧化锌的粒径介于1-100 NM之间，是一种高端的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。
主要用于这些行业：1、橡胶工业：用于制造高速耐磨的橡胶制品，如飞机轮胎、高级轿车用的子午线胎等。
2、陶瓷工业：可以从纳米材料的结构层次(1-100nm)上控制材料的成分和结构，有利于充分发挥陶瓷材料的潜在性能。
3、日用化工：产品在阳光，尤其在紫外线照射下，在水和空气中，能自行分解出自由移动的带负电的电子，同时留下带正电的空穴。
这种空穴可以将空气中的氧变成活性氧，有极强的化学活性，能与大多数有机物发生氧化反应(包括细菌类的有机物)，从而把大多数的病菌和病毒杀死。
4、涂料：舰船长期航行、停泊在海洋环境中，采用纳米氧化锌作原料，制成一种舰船专用的涂料，不仅起到屏蔽紫外线的作用，而且还可以杀死各种微生物，从而可提高航行速度并延长检修期限。
注意事项：原包装打开后立即使用，剩余部分快速扎口保存；储存于阴凉、干燥处，防止雨淋、受潮，不得与酸、碱类物品混贮。
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氧化锌纳米材料在电池中的要求与性能研究
氧化锌纳米材料在电池中的要求与性能研究氧化锌（ZnO）是一种具有广泛应用前景的纳米材料，尤其在电池中具有重要的应用价值。
研究和提高氧化锌纳米材料在电池中的性能，有助于提高电池的能量密度、循环性能和稳定性。
下面我们将从材料要求和性能研究两个方面，对氧化锌纳米材料在电池中的关键问题进行探讨。
首先，氧化锌纳米材料在电池中的要求包括以下几个方面：1. 高比表面积：纳米尺寸的氧化锌材料具有更大的比表面积，能够提供更多的反应活性区域，有利于电池中的电化学反应发生，并提高电池的能量密度。
2. 恒定的化学性质：氧化锌材料应具有稳定的化学性质，能够在长时间的循环充放电过程中保持其结构的稳定性和功能性。
3. 足够的导电性：电池中的氧化锌材料需要具有良好的电导性能，以便电荷和离子在材料中的传输。
4. 良好的机械强度：氧化锌纳米材料需要具备较高的机械强度，能够在电池充放电的过程中承受变形和应力。
其次，氧化锌纳米材料在电池中的性能研究主要集中在以下几个方面：1. 循环性能：循环性能是评价电池性能的重要指标，也是研究氧化锌纳米材料在电池中的关键问题。
通过循环测试，了解材料在长时间循环充放电过程中的性能稳定性，如容量保持率和循环寿命。
2. 充放电容量：充放电容量是电池储能性能的指标之一，也是评价氧化锌纳米材料应用于电池的重要性能。
研究材料在不同充放电速率下的容量特性，探究其能量储存和释放效率。
3. 动力学性能：动力学性能是指材料在充放电过程中的电位响应速度和响应程度。
研究氧化锌纳米材料的动力学性能有助于提高电池的快速充放电性能和响应速度。
4. 结构特性：通过X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等技术手段，研究氧化锌纳米材料的晶体结构、形貌和尺寸分布等结构特性，揭示其与电池性能之间的关联。
总之，氧化锌纳米材料在电池中需要具备一系列的要求和性能特征，才能发挥其在电池中的优势和应用前景。
通过多学科的研究和合作，我们可以不断优化氧化锌纳米材料的制备工艺和电池设计，进一步提高电池的性能和稳定性，推动其在绿色能源领域的应用。
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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。
除了用于同质外延，ZnO晶体材料还可以用来做GaN的异质外延衬底。
ZnO具有与GaN相同的原子排列次序，因而具有较小的晶格失配(1.8%)。
目前生长ZnO晶体材料的方法主要有水热法、助溶剂法、气相法三种。
水热法又称高温溶液法，其中包括温差法、降温法（或升温法）及等温法。
目前主要采用温差水热结晶，该方法是通过缓冲器和加热来调整温差，依靠容器内的溶液维持温差对流形成过饱和状态。
水热法是生长ZnO晶体材料的重要方法，也是目前生长ZnO晶体材料较成熟的方法。
水热法需要控制好碱溶液浓度、溶解区和生长区的温度差、生长区的预饱和、合理的元素掺杂、升温程序、籽晶的腐蚀和营养料的尺寸等工艺。
但是，该方法易使ZnO晶体中引入金属杂质，还存在生长周期长、危险性高等缺点。
助熔剂法是利用助熔剂使晶体形成温度较低的饱和熔体，通过缓慢冷却或在恒定温度下通过蒸发熔剂，使熔体过饱和而结晶的方法，特别适合生长熔点高的晶体。
通过寻找合适的助熔剂和控制生长的条件，有望用该方法生长出更大尺寸的ZnO晶体材料。
但助熔剂法生长过程中容易给晶体带入助熔剂杂质，产生应力，这对于必须控制好杂质的含量和化学计量比以适应电子材料方面的应用来说是很不利的。
另外，ZnO在熔体中容易挥发也是用这种方法生长ZnO单晶的一个很不利的因素。
气相法是利用蒸汽压较大的材料，在适当的条件下，使蒸汽凝结成为晶体的方法，适合于生长板状晶体。
与水热法及助熔剂法容易掺入杂质相比，气相沉积法生长的晶体纯度更高，但生长难以控制。
除了以上三种方法外，还有坩埚下降法、直接高温升华金属锌和氧反应法、氟化锌空气反应法等方法生长ZnO单晶。
2.2 ZnO纳米材料的制备ZnO纳米材料化学制备方法主要有直接沉淀法、均匀沉淀法、溶胶凝胶法、水热法、气相反应合成法、化学气相氧化法、喷雾热分解法。
目前纳米氧化锌的制备方法大多为液相沉淀法。
Mitarai等以氧气为氧源、锌粉为原料，在高温下，以N2作载气，进行氧化反应，该法制得的纳米氧化锌，粒径介于10-20nm之间，产品单分散性好，但产品纯度较低，有原料残存。
对于这一缺陷，通过采取适当的方法改善其工艺条件是可取的。
而气相法总的来说，成本较高，难以实现大规模工业化生产。
可以预测，采用化学或物理的方法对氧化锌颗粒的大小、尺寸、形貌等微观结构有目的地进行控制，使之能够定向的生长，从而生产出各种尺寸、形貌的氧化锌粉末，并使制备出的产品具有很好的重复性和可靠性，这样就能按照需要设计并制备出各种性能的氧化锌粉体，这是未来发展的一个方向；另一方面，研究杂质对性能的影响、杂质的去除，并通过掺杂进一步改善性能也是非常重要的。
总之，必须从纳米氧化锌的制备、组织结构和性能之间的关系入手，加强应用研究和市场开发，使这种纳米材料能够更快更好。
3. ZnO材料的应用3.1 ZnO晶体材料的应用到目前为止，一些典型的ZnO晶体材料，且具有不同的配位数，已经被理论上预测或实验上合成出来[6-20]。
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。
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。
在这些ZnO晶体材料中，六方纤锌矿ZnO (WZ-ZnO) 是众所周知的最稳定的ZnO晶体结构，也是在室温条件下被研究者最为广泛观察到的一种四配位结构的ZnO晶体材料。
表1中给出了六方纤锌矿WZ-ZnO在室温下的一些基本物理结构参数。
从表1中可以看出，六方纤锌矿WZ-ZnO在室温下拥有一宽带隙，其值约为3.37 eV，同时其激子束缚能高达60 meV，这些性质使WZ-ZnO在半导体材料中占据了重要的位置，有望取代GaN成为紫外光LED的材料。
表1六方纤锌矿氧化锌(WZ-ZnO)的物理参数。
Table 1 Hexagonal wurtzite ZnO (WZ-ZnO) physical parameters.参数数值空间群P63mc晶格常数 a = b = 3.249，c = 5.21禁带宽度(eV) 3.37激子束缚能(meV) 60密度(/cm3) 5.606熔点(℃) 1975热导率(W/cmK) 0.6(a轴) 1.2(c轴)热容J/gK 0.494静态介电常数8.656折射系数 2.008 2.029电子有效质量0.24空穴有效质量0.59电子霍尔迁移率(cm2/Vs) 200空穴霍尔迁移率(m2/Vs) 5-50立方闪锌矿氧化锌(ZB-ZnO) 同质异象体在特定的生长条件下，能够在晶格表面上生成ZnO的方式获得。
图1中给出了六方纤锌矿WZ-ZnO和立方闪锌矿ZB-ZnO的结构示意图，从图中可以清晰地看出，立方闪锌矿也是具有四配位的ZnO晶体结构。
每个Zn原子或者每个O原子都与相邻的O原子或者Zn原子组成以其为中心的正四面体结构。
六方纤锌矿WZ-ZnO和立方闪锌矿ZB-ZnO是过去研究者们考察ZnO最多也是最为感兴趣的两种结构。
事实上，除了六方纤锌矿WZ-ZnO和立方闪锌矿ZB-ZnO两种氧化锌晶体材料之外，研究者们也提出了一些其它的ZnO同质异象体结构，见图1。
例如，六配位的氯化钠型氧化锌(RS-ZnO)，实验上通过外加约9 Gpa的压力于六方纤锌矿WZ-ZnO时，则WZ-ZnO 会转变为RS-ZnO[6]。
利用计算机模拟，八配位的氯化铯型氧化锌(CsCl-ZnO) 在256 Gpa下通过采用广义梯度近似GGA和高斯基组设置下被成功预测[7]。
研究者们提出了体心四方氧化锌(BCT-ZnO)同质异象体，其方法是通过对WZ-ZnO纳米棒作用7 Gpa 以上的单轴向拉伸而获得[8]。
实验上，稳定的四配位BCT-ZnO在合成的ZnO薄膜中被发现[9]。
最近，一种五配位的“解开”式纤锌矿ZnO(HX-ZnO)，通过Ostwald step-rule方法已经被研究者合成出来，并证实HX-ZnO具有P63/mmc空间群结构。
事实上，在实验合成此结构之前，HX-ZnO结构已经凭借分子动力学和密度泛函理论计算而被预测出来。
0) 方向拉伸或沿着纳米线(0001)方向压缩而其方法是通过沿着WZ-ZnO纳米线(011获得。
此外，有趣的一点是，一种三配位石墨状氧化锌(GH-ZnO) 被预测，并发现拥有000)，非极性的层状结构[12，13]。
事实上，表面的X射线衍射分析WZ-ZnO (0001) 和(1其结果支持和解释了原子层状的GH-ZnO结构的存在[14，15]。
这里，需要说明的一点，HX-ZnO拥有与GH-ZnO相似的结构但又区别于GH-ZnO结构[11]。
总之，通过理论和实验的努力，更多的ZnO周期性同质异象体已经被成功地预测和合成。
图1 ZnO同质异象体：(a) 纤锌矿氧化锌(WZ-ZnO)，(b) 石墨状氧化锌(GH-ZnO)，(c) “解开”式纤锌矿氧化锌(HX-ZnO)，(d) 体心四方氧化锌(BCT-ZnO)，(e) 氯化铯型氧化锌(CsCl-ZnO)，(f) 闪锌矿氧化锌(ZB-ZnO)，和(g) 氯化钠型氧化锌(RS-ZnO)；蓝色原子代表Zn，红色原子代表O。
Fig. 1 ZnO polymorphs: (a) Wurtzite phase (WZ-ZnO)，(b) Graphitic-like phase (GH-ZnO)，(c) Unbuckled wurtzite phase (HX-ZnO)，(d) Body-centered-tetragonal ZnO (BCT-ZnO)，(e) Cesium chloride phase (CsCl-ZnO)，(f) Zinc blende phase (ZB-ZnO)，and (g) Rock salt phase(RS-ZnO). Atom key: Zn blue and O red.3.2 ZnO纳米材料的应用随着纳米科学技术的发展，截止到目前多种形态的ZnO纳米材料已经被实验上制备出来[3，4]。
实验上ZnO纳米结构材料的获取主要通过两种方式：一种是自上由下，另一种是自下由上。
自上由下方法主要是将ZnO块体材料经过精度加工，将其变成为ZnO 纳米材料。
这种加工的方法一般是通过切割，刻蚀和研磨等方法，从而获得精确的微小结构。
对于自下由上方法，我们通常理解为是通过单个原子或者小分子等来组成我们所期望的纳米结构，其常用的方法有化学合成法和组装方法等。