纳米氧化锌制备与表征
纳米氧化锌的制备、表征和光催化性能分析
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关 键 词 纳米材料 氧化锌 制备技术 光催化剂 催化特性 中 图分 类号 ： ４ ． ０６３ ３ 文献标识码 ： Ａ
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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。
化学实验知识：纳米氧化锌材料的制备和性能研究实验技术探究
化学实验知识：“纳米氧化锌材料的制备和性能研究实验技术探究”近年来，纳米技术的发展给材料研究带来了全新的可能性。
纳米材料具有比传统材料更优异的性能，因此受到研究人员的广泛关注。
其中，纳米氧化锌材料具有很高的应用价值。
为了更好地研究纳米氧化锌材料的制备和性能，本文将探讨一项“纳米氧化锌材料的制备和性能研究实验技术”的研究。
1、纳米氧化锌材料的制备纳米氧化锌材料主要通过化学方法制备，包括沉淀法、水热法和蒸发沉积法等多种方法。
其中较为常用的是沉淀法和水热法。
本实验以水热法为例进行介绍。
制备步骤：（1）首先将一定比例的Zn(NO3)2和NaOH加入去离子水中，形成Zn(OH)2。
（2）加入NH4HCO3，在搅拌的情况下形成沉淀。
（3）将沉淀用去离子水洗涤至中性，然后加入一定比例的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）。
（4）将混合液放入高压釜中，在一定的温度下进行水热处理。
（5）水热处理完成后将混合液冷却至室温，然后离心分离，干燥得到纳米氧化锌材料。
2、纳米氧化锌材料的性能研究（1）结构性能的研究通过X射线衍射（XRD）和透射电子显微镜（TEM）等手段对纳米氧化锌材料的结构进行研究。
XRD可以得到样品的晶体结构信息，TEM 可以获得纳米材料的形貌和尺寸信息。
（2）光学性能的研究主要通过紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）和光致发光谱（PL）等手段对纳米氧化锌材料的光学性能进行研究。
UV-Vis可以获得样品的吸收光谱信息，PL可以得到样品的荧光光谱信息。
（3）电学性能的研究主要通过电化学工作站测试纳米氧化锌材料的电化学容量和循环伏安曲线等信息，以研究材料的电化学性能。
总之，纳米氧化锌材料的制备和性能研究是一个极具挑战性的领域，需要仔细设计实验方案，安全施行实验。
此外，实验过程中的每一步都需要仔细操作，以获得可靠、准确的实验结果。
未来，基于对纳米氧化锌材料性能的深入研究，人们应该可以将其应用到更多的领域，促进相关技术的发展。
纳米氧化锌材料的制备方法及结构表征
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棒状氧化锌纳米材料的制备及表征
棒状氧化锌纳米材料的制备及表征一、引言随着材料科学的不断发展，纳米材料在各个领域的应用越来越广泛。
其中，氧化锌纳米材料在光电子、传感器、生物医学等领域都有着重要的应用价值。
而棒状氧化锌纳米材料，由于其形状和表面积的特殊性质，更是受到了广泛的关注。
本文将详细介绍棒状氧化锌纳米材料的制备及表征。
二、制备方法棒状氧化锌纳米材料的制备方法有很多种，其中较为常用的是溶剂热法、水热法、微波法等。
在这里，我们以溶剂热法为例进行介绍。
首先，将氧化锌粉末和有机溶剂（如乙二醇）混合，形成混合物。
然后在混合物中掺入一定量的表面活性剂（如十二烷基硫酸钠），并用机械搅拌使其均匀分散。
接下来，将混合物加热到一定温度（通常在150-200℃之间），并保持一定时间，使其发生化学反应。
最后，将得到的产物用乙醇洗涤、离心等方法进行纯化和分离，即可得到棒状氧化锌纳米材料。
三、表征方法棒状氧化锌纳米材料的表征需要用到多种分析技术，下面介绍几种常用的表征方法。
1.透射电子显微镜（TEM）：TEM可以观察样品的形貌和粒径分布等信息。
通过TEM可以看到棒状氧化锌纳米材料的长、宽和形态等信息。
2.粉末X射线衍射（XRD）：XRD可以分析样品的晶体结构和晶体学参数等信息。
通过XRD可以确定棒状氧化锌纳米材料的晶体结构和晶粒尺寸等信息。
3. 紫外可见吸收光谱（UV-Vis）：UV-Vis可以检测样品的吸收光谱，反映其电子结构和能带结构等信息。
通过UV-Vis可以确定棒状氧化锌纳米材料的可见光吸收性质。
四、结论棒状氧化锌纳米材料的制备及表征是一个重要的研究课题，其具有良好的应用前景。
通过制备方法的优化和表征技术的不断改进，我们可以更加深入地了解其结构和性质，为其应用的实现提供技术支持。
相信在今后的研究中，棒状氧化锌纳米材料将会有更加广泛的应用和发展。
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。
简单的制备纳米氧化锌的制备方法
氨水沉淀法制备纳米氧化锌在水——乙醇介质中用氨水沉淀法制备出了纳米Zn（OH）2和ZnO材料，讨论了介质组成对沉淀产物ZnO微粒的粒径范围及形貌的影响，并研究出由Zn(OH)2分解为纳米ZnO的最佳干燥脱水条件为200℃、2h。
表明本方法不需高温处理就可得到颗粒均匀且分布窄的ZnO纳米材料，粒径可达17～6nm。
一、试剂和仪器主要原料为氯化锌、无水乙醇、氨水等，均为分析纯试剂。
仪器为微型滴定管、磁力搅拌器、恒温干燥烘箱。
二、试验方法以水——乙醇为溶剂，其中醇的体积含量分别为0%（去离子水）、20%、60%、100%。
将氯化锌、氨水配制成不同浓度的溶液（不同浓度是多少？）。
取一定体积（一定体积是多少？）的氯化锌乙醇溶液于烧杯中，加以适当速度搅拌，不同浓度的氨水从微型滴管中缓慢滴入氯化锌乙醇溶液中，使之进行反应。
控制氨水用量，调节pH值为7.0左右，确定滴定终点。
反应得到的白色沉淀物，经抽滤洗涤后自然风干即为Zn（OH）2纳米粉，Zn（OH）2经干燥（200℃、2h）脱水后，为ZnO纳米粉体。
三、不同乙醇浓度对ZnO粒径的影响样品号 1 2 3 4醇含量/%（体积分数）0 20 60 100粒径范围/nm 286～46 100～31 38～14 17～6这一结果表明，在此混合介质中，乙醇的存在对反应中生成的ZnO晶核的生长有明显的抑制作用，并且含量越高，这种抑制作用也越强。
四、氯化锌和氨水不同浓度下ZnO粒径大小ZnCl2浓度/mol·L-1粒径范围/nm 氨水浓度/%（体积分数）粒径范围/nm0.5 32～12 10 32～141.0 25～15 15 25～152.0 34～10 25 16～7氯化锌的浓度对ZnO的粒径影响不大，规律性不强；氨水的浓度对ZnO的粒径稍有影响，浓度增大，粒径是减小趋势，浓度为15%时，粒径为25～15nm，浓度为25%时，粒径为17～7nm。
五、该方法操作简单，条件温和，所用原材料成本低，过程易控制等，是制备ZnO纳米粉的好方法，值得推广。
纳米氧化锌材料的制备
纳米氧化锌材料的制备纳米氧化锌材料近年来受到广泛关注，因其在光电、催化、生物、传感等领域具有重要应用前景。
本文将介绍纳米氧化锌材料的制备方法，包括溶液法、固相法、气相法等，同时讨论不同制备方法对纳米氧化锌材料的形貌、结构、性质等方面的影响。
一、溶液法制备纳米氧化锌材料溶液法是一种较为常见的纳米材料制备方法，其操作简单、成本相对较低。
在溶液法中，常用的制备纳米氧化锌材料的方法包括沉积-沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法等。
下面将逐一介绍这些方法。
1. 沉积-沉淀法：该方法主要是通过沉积-沉淀过程制备纳米氧化锌材料。
首先将锌盐（如氯化锌、硫酸锌等）按一定比例溶解于溶剂中，然后加入碱液或沉淀剂，生成氧化锌沉淀。
最后通过离心、洗涤和干燥等步骤得到纳米氧化锌材料。
该方法制备的纳米氧化锌材料通常具有较大的比表面积和较好的分散性。
2. 水热法：水热法是一种在高温高压条件下制备纳米氧化锌材料的方法。
将锌盐和碱液混合后，加入反应容器中，在高温水热条件下反应一定时间后，即可得到纳米氧化锌材料。
水热法制备的纳米氧化锌材料形貌较为均一，具有较高的结晶度和比表面积。
3. 溶胶-凝胶法：溶胶-凝胶法是一种溶胶和凝胶形成的过程，通过溶胶状态和凝胶状态发生的变化来制备纳米氧化锌材料。
在该方法中，首先通过将锌盐在溶剂中溶解制备溶胶，然后加入适量的沉淀剂或表面活性剂，形成凝胶。
最后通过干燥或煅烧处理得到纳米氧化锌材料。
溶胶-凝胶法制备的纳米氧化锌材料通常具有较好的孔隙结构和较高的比表面积。
二、固相法制备纳米氧化锌材料固相法是一种通过在固相反应中制备纳米氧化锌材料的方法。
常见的固相法包括热分解法、高能球磨法等。
1. 热分解法：热分解法是一种通过在高温下使固态反应发生，从而制备纳米氧化锌材料的方法。
该方法在惰性气氛中将锌源与氧源加热，其反应过程中生成气体或溶于惰性气氛中从而得到纳米氧化锌材料。
热分解法制备的纳米氧化锌材料形貌较为均一，可以调控成不同形状的颗粒。
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。
纳米氧化锌的乳液合成、结构表征与气敏性能
第3期1998年9月 无 机 化 学 学 报JOU RNAL O F I NOR GAN I C CH E M ISTR YV o l114,N o13Sep t,1998研究简报纳米氧化锌的乳液合成、结构表征与气敏性能a徐甲强3 潘庆谊33 孙雨安 李占才(郑州轻工业学院化学工程系,郑州 450002)利用化学沉淀法、乳液法及微乳液法合成了不同晶粒尺寸的纳米氧化锌气敏材料;用X射线衍射和透射电镜、研究了材料的晶体结构和陶瓷微结构,并利用科西2科西法和德拜2谢乐法计算了材料的平均晶粒度和晶格畸变;和静态配气法测试了材料对乙醇、汽油、氢气、丁烷、六氟化硫的气体灵敏度。
实验结果表明:微乳液法和阴离子表面活性剂乳化法合成的氧化锌具有颗粒小,气体灵敏度高和工作温度低的特点。
关键词: 氧化锌 钠米材料 乳液合成 气体传感器 晶粒度ZnO是一种多功能材料,在压电陶瓷、颜料、石油化工催化剂及敏感材料领域取得了广泛的应用。
作为气敏材料,ZnO是研究最早、应用最广的气敏材料之一[1],它的优点是:对可燃气体具有较高的气体灵敏度,通过掺杂可提高氧化锌的气敏选择性,从而达到对硫化氢、氟立昂、酒精蒸汽和一氧化碳等气体的选择性检测[2～4]。
ZnO气敏材料的缺点是工作温度较高,一般为400～500℃,气敏选择性较差。
目前国内外对纳米ZnO应用的报道偏重于催化剂、涂料和压电陶瓷等领域,其制备工艺复杂,对试剂要求较高。
本文报道利用微乳液法及阴离子表面活性剂乳化法合成了纳米尺寸的ZnO气敏材料,工艺简单,颗粒均匀,气敏效应好。
1 实验方法111 氧化锌材料的制备11111 化学沉淀法 室温下,在1m o l・l-1Zn(NO3)2溶液中,加入6m o l・l-1 N H3H2O,不断搅拌,控制溶液的pH值为8～818,得到Zn(O H)2沉淀,在室温下陈化36h,过滤并用蒸馏水洗涤干净后,于80℃干燥、研磨后,600℃灼烧2h即得ZnO微粉。
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纳米氧化锌的制备与表征
1 前言
纳米氧化锌是一种面向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快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。
因此，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：
➢ 可以作为硫化活性剂等功能性添加剂，提高橡胶制品的光洁性、耐磨性、机械强度和抗老化性能性能指标，减少普通氧化锌的使用量，延长使用寿命； ➢ 作为乳瓷釉料和助熔剂，可降低烧结温度、提高光泽度和柔韧性，有着优异的性能； ➢ 纳米氧化锌具有很强的吸收红外线的能力，吸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；
➢ 纳米氧化锌还可应用于新型的吸波隐身材料；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。
现在制备氧化锌一般有沉淀高温煅烧法、水热合成法、溶胶-凝胶法和气相沉淀法。
本次试验采用水热合成法。
2 实验过程
2.1 实验原理 本次纳米氧化锌的制备是以ZnAc 2为原料,NaOH 为沉淀剂制备纳米ZnO 的。
反应方程式如下: 2)(Ac Zn + 2NaOH = 2)(OH Zn ↓ + NaAc 2 热处理: 2)(OH Zn → ZnO + O H 2↑
2.2 实验仪器和药品
仪器：托盘天平，烧杯，量筒，电子天平，玻璃棒，布氏漏斗，滤纸，吸滤瓶，烘箱，高压釜FP-8500荧光，紫外-可见吸收光谱用 V-650 型紫外可见光度计测量。
药品：醋酸锌，蒸馏水，无水乙醇，固体氢氧化钠
2.3 实验步骤：
1)称量：分别在托盘天平上称取0.4g 氢氧化钠固体和在电子天平上称取
0.5478g ZnAc2于40mL 烧杯中
2)溶解：室温下，将所称取的氢氧化钠与ZnAc2装至烧杯中，然后向烧杯
中加入配置好的水和乙醇，分别加18ml水和18ml无水乙醇，其比值为
1:1，用玻璃棒搅拌溶解至出现浑浊。
3)将上述溶液转移至40 mL高压釜中，保持其填充度为80%。
置于180 ℃反
应8小时后自然冷却至室温，抽滤并收集白色沉淀，然后用去离子水反
复冲洗以除去吸附的多余离子，在醇洗，之后将得到的产品放入60 ℃
烘箱中烘烤4小时后取出。
4)用紫外可见吸收光谱和荧光光谱检测，并收集数据。
3实验数据处理与分析
3.1 纳米氧化锌的荧光测试
纳米氧化锌的室温荧光光谱如图1所示。
3.2 纳米氧化锌的紫外-可见吸收情况
图2是纳米氧化锌的紫外-可见吸收光谱图。
4感受与建议
本次实验采用水热法制备纳米氧化锌，该方法制备的纳米氧化锌晶粒纯度高、结晶效果好，具有反应过程易于控制、产物粒径分布窄且分散性好等优点，该方法明显优于高温灼伤法。
选择这一课题作为我们专题训练的项目，不仅具有实际指导意义，纳米技术的日渐活跃及其在化工企业的广泛应用都表示掌握这一技术日益重要。
在本次专题训练中，我掌握了如何利用水热法制备纳米氧化锌，尽管实验结果并不完美，没有预想的那么成功，但是在我们的辛苦努力下也顺利得到产品。
实验过程中，我们发现问题，解决问题，不懂得实验操作积极问他人，复习以往实验操作知识，全过程规范操作，期间包括分析天平的使用等。
我自己感觉本次专题训练的实际意义就是综合运用理论知识指导实践操作，提高自己的实验操作能力。
从实验方案的制定到实验仪器及用品的准备，再到结果的分析，一个流程走完，也锻炼了我独立操作的能力，熟悉实验的方法与流程，提高动手能力，对以往的理论知识更是一个温故而知新的过程，增加了直观印象。
虽然这次专题训练顺利完成了，但还是想在此给帮助过我的所有同学和各位指导老师表示诚挚的谢意！
5参考文献
[1]潘明月. 纳米氧化锌的制备与应用[J]. 四川化工. 2005(04)
[2]李霞章,陈志刚,陈建清,陈杨. 醇水法制备纳米粉体原理及应用[J]. 硅酸
盐通报. 2006(02)
[3]《大学通用化学实验技术》宋光泉主编，高等教育出版社
[4]《大学化学实验》张升晖主编，化学工业出版社。