ZnO的性质
氧化锌(Zinc oxide)基本资料
氧化锌（Zinc oxide）基本资料氧化锌(ZnO)是锌的一种氧化物，俗称锌白，英文名称是Zinc oxide。
中文别名有锌氧粉、锌白、锌白粉、锌华、亚铅华、锌白银、一氧化锌、水锌矿等等。
难溶于水，可溶于酸和强碱。
氧化锌是一种常用的化学添加剂，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，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。
氧化锌氧化锌生产厂家主要集中在辽宁(大连)、山东(潍坊)、河北(高邑、邢台)、江苏、浙江等地，生产的氧化锌以99.7%含量的为主，俗称997(99.7)氧化锌。
一、氧化锌物理化学性质1.1.基本信息密度：5.6沸点：2360ºC熔点：1975°C分子式：OZn分子量：81.408精确质量：79.924065PSA：17.07000外观性状：白色粉末折射率：2.008~2.0291.2.分子结构摩尔折射率：无可用的摩尔体积(cm3/mol)：无可用的等张比容(90.2K)：无可用的表面张力(dyne/cm)：无可用的介电常数：无可用的极化率(10-24cm3)：无可用的单一同位素质量：79.924061Da 标称质量：80Da平均质量：81.4084Da1.3.编号系统CAS号：1314-13-2MDL号：MFCD00011300 EINECS号：215-222-5 RTECS号：ZH4810000二、性质与稳定性2.1.如果遵照规格使用和储存则不会分解，未有已知危险反应，避免碱、碱金属2.2.受阳光照射发磷光，在阴极线和阳极线上，能发出绿色和紫色等光。
为两性氧化物，溶于稀酸、浓氢氧化碱溶液、氨水和铵盐溶液，不溶于水和醇。
2.3.工作人员应做好防护，应注意防尘通风。
空气中最高允许浓度0.5mg/m3。
溶于酸、氢氧化钠、氯化铵，不溶于水、乙醇和氨水。
ZnO及其纳米结构的性质与应用
ZnO及其纳米结构的性质与应用本文将综述ZnO及其纳米结构的性质与应用等方面的内容。
1.ZnO的形貌与晶体结构按形貌来分，有单晶ZnO，薄膜ZnO、纳米结构ZnO，纳米结构又分为纳米点、纳米颗粒、纳米线、纳米棒（纳米柱）、纳米管、纳米花、纳米片（纳米带）、纳米弹簧、纳米环、纳米梳、纳米钉（纳米针）、纳米笼、纳米四足体、塔状纳米结构、盘状纳米结构、星状纳米结构、支状纳米结构、中空纳米微球、纳米阵列等。
按晶体结构来分，ZnO又有六方对称铅锌矿结构、四方岩盐矿结构和闪锌矿结构，其中六方对称铅锌矿结构为稳定相结构。
在不同的环境下制备出的ZnO的结构与形貌都不尽相同，而不同的结构与形貌又表现出不同的性质，有不同的应用。
2.ZnO的性质及应用纳米氧化锌材料具有诸多优良的性质，总的来说，可分为三个方面，一是作为半导体材料所具有的性质，二是作为纳米材料而具有的性质，三是其自身独有的性质。
2.1作为半导体材料的ZnO在半导体产业中，一般将Si、Ge称为第一代半导体材料；将GaAs(砷化镓) 、InP(磷化铟) 、GaP(磷化镓)等称为第二代半导体材料；而将宽禁带( Eg >2. 3eV) 的SiC(碳化硅) 、GaN(氮化镓)和金刚石等称为第三代半导体材料。
[1]通常状态下，ZnO是直接宽带隙n型半导体材料，室温下的禁带宽度是3.3eV，是第三代半导体材料中的典型代表。
因而其具有第三代半导体材料所具有的诸多优良性质，比如发光特性、光电特性、电学性质、压阻特性、铁磁性质等。
2.1.1发光特性在半导体中，处于激发态的电子可以向较低的能级跃迁，以光辐射的形式释放出能量，这就是半导体的发光现象。
[2]LED产业中比较有代表性的半导体材料是GaN、SiC、ZnO和金刚石，虽然GaN 与SiC的工艺已经比较成熟，但SiC发光效率低，而ZnO在某些方面具有比GaN更优越的性能，如：熔点、激子束缚能和激子增益更高、外延生长温度低、成本低、易刻蚀而使后继工艺加工更方便等。
氧化锌和次氧化锌
氧化锌和次氧化锌一、氧化锌（ZnO）1. 物理性质外观：白色粉末或六角晶系结晶体。
熔点：1975℃。
密度：5.606g/cm³。
溶解性：难溶于水，可溶于酸和强碱。
例如，它能与盐酸反应生成氯化锌和水，化学方程式为：ZnO + 2HCl = ZnCl₂+ H₂O；与氢氧化钠反应生成偏锌酸钠和水，化学方程式为：ZnO+2NaOH = Na₂ZnO₂ + H₂O。
2. 化学性质氧化性：在高温下，氧化锌具有一定的氧化性。
例如，它可以与一氧化碳反应，将一氧化碳氧化为二氧化碳，自身被还原为锌，反应方程式为：ZnO+CO = Zn + CO₂（高温条件）。
酸碱性：氧化锌是一种两性氧化物，既能与酸反应表现出碱性，又能与碱反应表现出酸性。
3. 制备方法直接法：以锌精矿为原料，经高温氧化焙烧，使锌精矿中的硫化锌转变为氧化锌，反应方程式为：2ZnS+3O₂ = 2ZnO + 2SO₂（高温条件）。
间接法：将锌锭加热至1000℃以上，使其挥发形成锌蒸气，锌蒸气与空气中的氧气反应生成氧化锌，反应方程式为：2Zn+O₂ = 2ZnO。
湿法：用锌盐（如硫酸锌）溶液与碱（如氢氧化钠或氨水）反应生成氢氧化锌沉淀，然后将氢氧化锌加热分解得到氧化锌，以硫酸锌和氢氧化钠为例，反应方程式为：ZnSO₄+2NaOH = Zn(OH)₂↓+Na₂SO₄，Zn(OH)₂ = ZnO + H₂O（加热条件）。
4. 用途在橡胶工业中，氧化锌作为硫化活性剂使用，能提高橡胶的硫化效率，改善橡胶的物理性能，如硬度、耐磨性等。
在涂料工业中，可作为白色颜料，具有良好的遮盖力和着色力，同时还能提高涂料的耐候性和抗粉化性。
在电子工业中，氧化锌是一种重要的半导体材料，可用于制造压敏电阻、发光二极管（LED）等电子元件。
二、次氧化锌（ZnO·Zn(OH)₂）1. 物理性质外观：通常为淡黄色粉末。
密度：相对氧化锌有所不同，一般在4 5g/cm³左右。
氧化锌 表征-概述说明以及解释
氧化锌表征-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述氧化锌（Zinc Oxide，ZnO）是一种重要的无机化合物，由锌和氧两种元素构成。
它具有多种物理和化学性质，广泛用于各个领域。
本文将对氧化锌的表征进行详细介绍。
首先，我们将介绍氧化锌的物理性质。
氧化锌是一种白色粉末状固体，无味无臭。
其晶体结构属于六方晶系，具有高熔点和热稳定性。
此外，氧化锌具有优异的电学性能，是一种半导体材料，具有特殊的光学和电学性质。
其次，我们将探讨氧化锌的化学性质。
氧化锌在常温下相对稳定，不溶于水和酸，但可溶于碱性溶液。
它具有良好的催化活性，可以催化多种有机反应，例如光催化和氧化反应。
此外，氧化锌还具有抗菌、抗氧化、光敏和防紫外线等特性，因此在医药、化妆品和防晒等领域得到广泛应用。
最后，我们将介绍氧化锌的应用领域。
氧化锌作为一种重要的功能材料，广泛应用于多个领域。
例如，在橡胶工业中，氧化锌可用作活性剂，起到促进橡胶硫化反应的作用。
在电子行业中，氧化锌可以制备成透明导电膜，用于平板显示器和太阳能电池等器件。
此外，氧化锌还可用于催化剂、染料、润滑剂和防腐剂等方面。
综上所述，本文将全面介绍氧化锌的物理性质、化学性质和应用领域。
通过对氧化锌的表征，我们可以深入了解这种材料的特性和潜在的应用价值。
接下来的正文将对氧化锌的各个方面进行详细探讨，希望通过本文的阐述能够增加对氧化锌的全面理解，并为未来的研究和应用提供参考。
1.2 文章结构文章结构本文主要围绕氧化锌的表征展开，文章分为引言、正文和结论三部分。
引言部分（Chapter 1）为文章的开篇，主要包括概述、文章结构和目的。
在概述（1.1）中，将简要介绍氧化锌的基本情况，包括其化学式、晶体结构等相关信息，以及氧化锌在实际应用中的重要性。
这一部分旨在引起读者对本文的兴趣，并为后续内容做好铺垫。
接下来是文章的文章结构（1.2）部分，本部分将详细介绍整篇文章的组织结构。
首先，将会介绍本文的大纲，即引言、正文和结论三个主要部分。
氧化锌的物理化学性质及用途
氧化锌的物理化学性质及用途氧化锌（ZnO），俗称锌白，是锌的一种氧化物。
难溶于水，可溶于酸和强碱。
氧化锌是一种常用的化学添加剂，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。
氧化锌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。
中文名称：氧化锌英文名称：Zinc oxide中文别名：C.I.颜料白4;氧化锌; 锌氧粉; 锌白; 锌白粉; 锌华; 亚铅华; 预分散ZnO-80; 母胶粒ZnO-80; 药胶ZnO-80; 活性剂ZnO; 环氧乙酰蓖麻油酸甲酯;中国白; 锌白银; 活性氧化锌;一氧化锌; 氧化锌掺杂银; 锌白银(色料名);纳米氧化锌; 水锌矿; 氧化锌脱硫剂T304; 氧化锌脱硫剂T303; 金属氧化物; ZnO英文别名：C.I. 77947; C.I. Pigment White 4; Zinc oxide [USAN]; zincoxideheavy; flowers of zinc; zinc white; zinc oxide,edible; active zinc oxide; zinkoxyd aktiv; zinci oxidum; activox; activox b; actox14; zine oxide; zine white; zincoxide; actox16; actox216; ai3-00277; akro-zincbar85; akro-zincbar90; amalox; azo22; azo-33; azo-55; azo-55tt; azo-66; azo-66tt[1]CAS编号：1314-13-2物理性质白色六方晶系结晶或粉末。
无味、质细腻。
溶于酸、氢氧化钠、氯化铵，不溶于水、乙醇和氨水。
活性氧化锌
活性氧化锌基本性质：分子式：ZnO分子量：81.39性质：活性氧化锌为白色或微黄色球状微细粉末，密度 5.47g/cm 3，熔点1800 'C,不溶于水，溶于酸、碱、氯化铵和氨水中。
在潮湿空气中能吸收空气中二氧化碳生成碱式碳酸锌。
其最大特征是粒径50-100纳米，比间接法氧化锌和直接法氧化锌有更大的比表面积，在应用中具有更高活性和良好分散性。
执行标准：HHXPQB-YHX（HX）-200理化指标:应用：1、专用工业活性氧化锌具有滚动性好，分散性优良的特点，加上它粒径小，结构轻而疏松，氮吸附比表面积大，使它在用作硫化活性剂时，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。
因此作为合成橡胶的硫化促进剂和良好的补强剂，是普通氧化锌用量的50 - 70 %。
2、专用工业活性氧化锌在橡塑工业中用作紫外线的稳定剂，能使聚乙烯的耐大气性得到较好的改善。
3、专用工业活性氧化锌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。
4、专用工业活性氧化锌制成的氧化锌脱硫剂，具有比表面积大，穿透硫容高，机械强度高，堆积空隙大，床层压降小的特性，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。
间接法出现于19 lit纪中叶，法国使用金属锌在旳祸中髙温气化，并便锌蒸气氧化燃烧，而收集到氧化锌粉末，因此也称为"法国法"。
T业上，间接法生产加0是先将锌块在离温下熔融而蒸发成锌裁气，进而氧化生成ZnO。
产品品世及物理性能与氧化的条件有关，而产品的纯度与所用的锌块纯度有关。
间接法也可使用锌渣等低规格的含锌原料，但需要采用气-液相的分离技术, 预先分离出Cd, Pb, Fc及Al等杂质，以提髙锌裁气的纯度。
除去杂质的措施如下：1）采用川竭法或马弗炉法，便不易熬发的Fe和Pb等杂质成渣而分离;2）采用分馆法，便高温裁发的原料蒸气中的Cd. Pb. Fe, Al及Cu等杂质水通过由碳化硅材料制成的分馆塔板时得以分离；3）采用一室炉分离法，原料预先在一室炉中分离杂质，进入第一室后，在无氧存在的条件下进行熬馆，以提高锌蒸气的纯度，如纯度不够，还可以继续用分馆法分离少量的Pb;4）釆用回转窑法, 在回转窑中使物料熔化、蒸懈，并有部分氧化，町控制温度、C02及02的分用等操作条件，以减少Pb杂质的含量，还町控制生成的氧化锌的颗粒和晶体形状。
氧化锌凝固油脂的作用原理
氧化锌凝固油脂的作用原理氧化锌凝固油脂的作用原理可以从以下几个方面进行阐述:一、氧化锌的物理化学性质氧化锌(ZnO)是一种无机化合物,白色粉末,不溶于水。
它具有良好的Adsorption 能力,可以吸附油脂分子。
同时,ZnO微粒表面存在大量的Lewis酸性位点,可以和油脂中的不饱和脂肪酸发生化学反应。
二、油脂的组成油脂主要由甘油酯类化合物组成,其中不饱和脂肪酸含有C=C双键。
常见的油脂如大豆油主要含有油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸。
三、氧化锌对油脂的作用机理1. 物理吸附:ZnO表面积大,可以像海绵一样物理吸附油脂分子。
2. 加成反应:ZnO的Lewis酸性位点可以和C=C双键发生加成反应,打开双键。
3. 酯交换反应:甘油酯发生酯交换,生成聚酯,交联结构增强了凝固程度。
4. 氧化反应:不饱和脂肪酸在空气中可发生自由基氧化,生成聚合物,增加凝固效果。
5. 水合作用:ZnO表面的羟基可以与油脂发生水合反应,促进结构的交联。
四、凝固油脂的过程1. 油脂接触ZnO表面,被物理吸附。
2. ZnO的Lewis酸性位点和C=C双键反应,打开双键。
3. 发生酯交换反应,构建交联网状结构,油脂凝固。
4. 同时发生自由基氧化和水合反应,增强凝固效果。
5. 最终形成多孔的半固体胶体凝胶结构。
五、影响因素反应条件、ZnO用量、油脂种类会影响凝固效果。
酸碱度会影响ZnO的化学活性。
温度过高会使油脂流动,降低效果。
综上,氧化锌通过多方位的物理化学作用,使油脂分子结网交联从而发生凝固。
这种绿色凝固方式目前已广泛应用于工业污水处理等领域。
ZnO
16.7%
相变源自晶格尺寸的减小，离子间的库伦作用使Zn-O键表现 出更多的离子型。当施加在ZnO上的压力达到56 GPa，仍保 持稳定的B1相。
晶格常数
决定晶格常数的因素：
1，占据导带底的自由电子浓度 2，杂质原子或缺陷的浓度以及与所替代的矩阵离子的半径差 3，外部应力 4，温度 ZnO的晶格常数可以从实验或者理论计算得到，且两种方法得 到的结果能很好吻合 a:3.2475－3.2501 Å c:5.2042－5.2075 Å c/a:1.593－1.6035 u:0.383－0.3856, 当纤锌矿被施加压力，u与c/a的理想关系被破坏。
压电张量： ZnO半导体有很高的压电张亮，可以满足有很大机电耦合要求的应用。六角相的ZnO压 电张量有三个独立的分量。其中两个分量描述的是0电场下，伴随沿C轴或基面的均匀 应力的极化，相应的关系是 （7） Pzpiezo = e33ε z + e31ε ⊥ ε z 和 ε ⊥ 是沿C轴或基面内的应力，e33 和 e31 是压电系数。第三个分量 e15 描述了剪切应力 引起的极化，经常被忽略。 六角相的ZnO因为具有低对称行导致在沿C轴方向具有自发极化，但是这一现象在非铁 电材料中无法直接测量，但可以通过研究二维电子气和量子阱跃迁的红移来间接测量。
Fig.3.（a）Girard测得的一些正常的激发能量在20 to 50 eV的光电子发射谱，并由此 得出了大块ZnO的能带结构（b）。虚线是Schröer的用局域密度近似理论，将3d态考虑 为价带态的计算结果 四个价带能级与实验值符合良好。Zn的3d态分成了4，6两组，其中一组没能和实验结 果精确符合。
ZnO内聚能
Table.1. 不同相的ZnO内聚能计算结果
作者 Jaffee, Hess. Jaffe 方法 第一性原理 局域密度近似（LDA）的密度 函数理论 广义梯度近似（GGA）的密 度函数理论 B4，B3，B1的内聚能 −5.658, −5.606 , −5.416 eV −9.769, −9.754, −9.611 eV −7.692, −7.679, −7.455 eV
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1．纳米氧化锌的性质
1.1表面效应
表面效应是指纳米粒子表面原子与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大后所引起的性质上的变化，随着粒径减小,表面原子数迅速增加，另外 ,随着粒径的减小,纳米粒子的表面积、表面能及表面结合都迅速增大这主要是由于粒径越小,处于表面的原子数越多表面原子的晶场环境和结合能与内部原子不同表面原子周围缺少相邻的原子,有许多悬空键,具有不饱和性质 ,易与其它原子相结合而稳定下来,故具有很大的化学活性 ,晶体微粒化伴有这种活性表面原子的增多,其表面能大大增加伴随表面能的增加 ,其颗粒的表面原子数增多 ,表面原子数与颗粒的总原子数的比值被增大 ,于是便产生了“表面效应”,即“表面能”与“体积能”的区分就失去了意义 ,使其表面与内部的晶格振动产生了显著变化 ,导致纳米材料具有许多奇特的性能
1.2体积效应
当纳米粒子的尺寸与传导电子的德布罗意波长相当或更小时,周期性的边界条件将被破坏,磁性、内压、光吸收、热阻、化学活性、催化剂及熔点等都较普通粒子发生了很大的变化 ,这就是纳米粒子的体积效应这种体积效应为实用开拓了广阔的新领域。