纳米氧化锌的研究进展
纳米氧化锌的制备及其应用
纳米氧化锌的制备及其应用
学 院： 电子信息学院
专 业： 电子科学与技术
班 级： 101 班
学 号： 1007010043
学生姓名： 杨 晓 玲
2014年1月3日
1 纳米氧化锌的制备及其应用
电子信息学院 杨晓玲 1007010043
摘要 纳米氧化锌作为一种功能材料，有着许多有益的性能和广泛的应用。通过对纳米氧化锌的主要制备技术过程和工艺特点，介绍了纳米氧化锌在各个领域的应用。
关键词：纳米氧化锌，制备，应用
Abstract Nanometer zinc oxide as a kind of functional material, has many good
properties and wide application. Through the process of main preparation technology
of nanometer zinc oxide and the technological characteristics, the author introduces
the application of nanometer zinc oxide in various fields.
Key words: nano zinc oxide, preparation, application
一、前言
近年来纳米材料因其独特的物理化学作用而被广为重视并逐步应用于各个领域，纳米氧化锌粒子作为联系宏观物体及微观粒子的桥梁其潜在的重要性毋庸置疑一些发达国家都投入大量资金开展预研究工作国内的许多科研院所、高等院校也组织科研力量开展纳米材料的研究工作。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1～100nm,由于具有纳米材料的结构特点和性质使得纳米氧化锌产生了表面效应及体积效应等从而使其在磁、光、电、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。
纳米氧化锌的制备、表征和光催化性能分析
纳米氧化锌的制备、表征和光催化性能分析／王久亮 ・ ５９ ・
纳米氧化锌的制备、表征和光催化性能分析
王久亮
（燕山大学里仁学院，秦皇岛０６６００４）
摘要 均匀沉淀法制备的纳米氧化锌是球形和类球形晶体颗粒，粒径介于２１．７２９～５０．５５３ｎｍ之间。研究分 析了纳米氧化锌的光吸收能力、光致发光特性和催化能力之间的关系。结果表明，Ｚｎ（）粒子尺寸越小，紫外吸收越 好，光致发光特性越强，表面结构氧空位越大，光催化反应活性越高。初步揭示了纳米氧化锌的催化机制在于纳米颗
粒的小尺寸效应和量子效应，以及表面丰富的吸附氧和结构缺陷。 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：０６４３．３ 文献标识码：Ａ
Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉ０ｎ ｏｆ Ｎａｎｏ ＺｎＯ ａｎｄ Ｉｔｓ Ａｎａｌｙｓｉｓ
ｏｆ Ｐｈｏｔｏ’ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ＷＡＮＧ Ｊｉｕｌｉａｎｇ
（Ｉ ｉＲｅｎ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｙａｎｓｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ ０６６００４）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｎａｎｏ ＺｎＯ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｕｎｉｆｏｒｍ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｉｓ ｉｎ ｓｈａｐｅ ｏｆ ｓｐｈｅｒｅ ＯＦ ｓｉｍｉｌａｒ ｏｎｅｓ，
ｔｈｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｎａｎｏ－ＺｎＯ ｃｒｙｓｔａｌ ｉｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ２１．７２９～５０．５５３ｎｍ． Ｆｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｏｐｔｉｃａ１ａｂｓｏｒｐｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ，ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ａｎｄ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｎａｎｏ Ｚｎ（）ｉＳ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｍａｌｌｅｒ ｏｆ Ｚｎ（）
ｐａｒｔｉｃｌｅｓ ａｒｅ．ｔｈｅ ｂｅｔｔｅｒ ＵＶ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｏｆ ｉｔ ｉｓ，ｔｈｅ ｓｔｒｏｎｇｅｒ ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｅｅｎｃｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｖａｃａｎｃｙ ｏｘｙｇｅｎ Ｏｎ ｔｈｅ ｓｕｒ ｆａｃｅ ｏｆ ｎａｎｏ ＺｎＯ ａｒｅ，ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈｅ ｐｈｏｔｏ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｎａｎｏ—ＺｎＯ ｏｃｃｕｒｓ．Ｔｅｎｔａｔｉｖｅｌｙ，ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｏｆ
纳米氧化锌的制备和应用研究
・１０４・ 材料导报 ２００７年５月第２ｌ卷专辑Ⅷ
纳米氧化锌的制备和应用研究
杜媛媛，丘克强
（中南大学化学化工学院，长沙４１００８３）
摘要 纳米氧化锌作为一种功能材料，具有许多优异的性能和广泛的应用价值。概述了纳米ＺｎＯ的研究现状 和应用前景，介绍了各种制备方法及其优缺点，并总结了纳米ＺｎＯ粒子性能的研究状况。
关键词 锌纳米ＺｎＯ制备应用 中图分类号：ＴＢ３８３ 文献标识码：Ａ
Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｎａｎｏｍｅｔｅｒ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ
ＤＵ Ｙｕａｎｙｕａｎ．ＱＩＵ Ｋｅｑｉａｎｇ
（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００８３）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｎａｎｏｍｅｔｅｒ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ ｉｓ ｔｈｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ｗｉｔｈ ｍａｎｙ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｎｄ ｗｉｄｅ－ｒａｎｇｉｎｇ
ｕｔｉｌｉｔｉｅｓ．Ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｎａｎｏｍｅｔｅｒ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ ａｒｅ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅｉｒ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ．Ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｒｅｓｕｌｔｓ
ｏｆ ｎａｎｏｍｅｔｅｒ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ａｒｅ ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｚｉｎｃ，ｎａｎｏｍｅｔｅｒ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ，ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
纳米氧化锌的部分特性
纳米氧化锌的部分特性
薛元凤 051002231
摘 要：纳米材料的物理化学性能与其颗粒的形状、尺寸有着密切的关系。因此，单分散纳米材料的制备及其与尺寸相关的性能研究成为近几年人们研究的热点之一。ZnO作为一种宽禁带半导体具有独特的性质，在纳米光电器件、光催化剂、橡胶、陶瓷及化妆品领域有着广阔的应用前景，随着对不同形状的纳米ZnO的制备及其相关的性能研究不断升温，对其应用方面的研究进展不断深入，单分散纳米ZnO材料已经引起了人们越来越广泛的关注。ZnO作为一种宽禁带，高激子结合能的氧化物半导体，以其优越的磁、光、电以及环境敏感等特性而广泛地应用于透明电子元件、UV 光发射器、压电器件、气敏元件以及传感器等领域。ZnO 本身晶格结构特点决定了在众多的氧化物半导体中是一种晶粒形态最丰富的材料。本文主讲纳米氧化锌紫外屏蔽、光电催化、气敏、磁性等特性，及纳米氧化锌在生活中、工厂作业中的用途。
关键词：紫外屏蔽 光电催化 气敏 导电性 磁性
1 引言
随着纳米科学的发展，人类对自然的认识进入到一个新的层次。材料的新性质被逐渐发掘!认识，新的理论模型被提出"著名学者钱学森院士预言：“纳米左右和纳米以下的结构将是下一阶段科技发展的特点，会是一次技术革命，从而将是二十一世纪的又一次产业革命”。
纳米ZnO具有优异的光、电、磁性能，在当今一些材料研究热点领域表现活跃。与普通ZnO相比，纳米ZnO颗粒尺寸小，微观量子效应显著，展现出许多材料科学家渴望的优异性质，如压电性，荧光性，非迁移性，吸收和散射电磁波能力等。大量科研工作集中于纳米ZnO材料的制备、掺杂和应用等方面。制备均匀、稳定的纳米ZnO是首要任务，获得不同形貌的纳米结构，如纳米球、纳米棒、纳米线、纳米笼、纳米螺旋、纳米环等，将这些新颖的纳米结构材料所具有的独特性能，应用到光电、传导、传感，以及生化等领域，取得了可喜的成绩。世界各国相继大量投入，开发和利用纳米ZnO材料，使其在国防，电子，化工，冶金，航空，生物，医学和环境等方面具发挥更大的作用。
纳米氧化锌和石墨填充聚酰亚胺摩擦学性能研究
２０１４年３月 第３９卷第３期 润滑与密封 ＬＵＢＲＩＣＡＴ１０Ｎ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ Ｍａｒ．２０１４ Ｖｏ１．３９ Ｎｏ．３ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５４—０１５０．２０１４．０３．００１ 纳米氧化锌和石墨填充聚酰亚胺摩擦学性能研究 张新瑞裴先强王廷梅王齐华 （中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室甘肃兰州７３００００） 摘要：采用Ｍ一２０００型摩擦磨损试验机考察单一纳米氧化锌（ＺｎＯ）和石墨以及二者复合填充聚酰亚胺（ＰＩ）复合 材料在干摩擦下与ＧＣｒｌ５轴承钢对摩时的摩擦磨损性能，并利用扫描电子显微镜分析ＰＩ复合材料及其对偶件磨损表面 形貌状况。结果表明，填充纳米ＺｎＯ后，ＰＩ复合材料的摩擦学性能变差，填充石墨后，ＰＩ复合材料摩擦学性能显著改 善；而复合填充纳米ＺｎＯ和石墨后ＰＩ复合材料的摩擦学性能最佳，即二者存在明显的协同效应。ＰＩ复合材料的摩擦磨 损性能同其在偶件磨损表面形成的转移膜的性质密切相关，纳米ＺｎＯ能显著增强转移膜与对偶件的结合强度，不同ＰＩ 复合材料呈现不同的磨损机制。 关键词：聚酰亚胺复合材料；纳米氧化锌；摩擦与磨损 中图分类号：ＴＨ１１７．１ 文献标识码：Ａ文章编号：０２５４—０１５０（２０１４）３—００１—３ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｆｒｉｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｗｅａｒ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｎａｎｏ－Ｚｎｏ ａｎｄ Ｇｒａｐｈｉｔｅ Ｆｉｌｌｅｄ Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ Ｚｈａｎｇ Ｘｉｎｒｕｉ Ｐｅｉ Ｘｉａｎｑｉａｎｇ Ｗａｎｇ Ｔｉｎｇｍｅｉ Ｗａｎｇ Ｑｉｈｕａ （Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｓｏｌｉｄ Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ，Ｌａｎｚｈｏｕ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｈｙｓｉｃｓ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｌａｎｚｈｏｕ Ｇａｎｓｕ ７３００００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｇｒａｐｈｉｔｅ（Ｇｒ）ａｎｄ ｎａｎｏ—ＺｎＯ ｏｎ ｔｈｅ ｔｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ（ＰＩ）ｃｏｍｐｏｓ— ｉｔｅｓ ａｇａｉｎｓｔ ＧＣｒ１５ ｓｔｅｅｌ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｕｓｉｎｇ ａ ｂｌｏｃｋ—ｏｎ—ｒｉｎｇ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｗｏｒｎ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ＰＩ ｃｏｎ— ｐｏｓｉｔｅｓ ａｎｄ ｃｏｕｎｔｅｒｐａｒｔ ｗｅｒｅ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｗｉｔｈ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｒｅｖｅａｌ ｔｈａｔ ｓｉｎｇｌｅ ｉｎｃｏｒｐｏｒａ— ｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｒ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅ ｆｒｉｃｔｉｏｎ・ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａｎｄ ａｎｔｉ—ｗｅａｒ ａｂｉｌｉｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ＰＩ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｎａｎｏ－ＺｎＯ ｄｅｔｅ— ｒｉｏｒａｔｅｓ ｔｈｅ ｗｅａｒ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ＰＩ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｄｒａｓｔｉｃａｌｌｙ ａｓ ｓｉｎｇｌｅ ｆｉｌｌｅｒ．Ａ ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ ｅｆｆｅｃｔ ｉｓ ｆｏｕｎｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｎａｎｏ—ＺｎＯ ａｎｄ Ｇｒ．ｗｈｉｃｈ ｌｅａｄｓ ｔｏ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｔｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｔｈｅ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｗｅａｒ ｂｅｈａｖｉｏｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ｆｉｌｌｅｄ ＰＩ ｅｏｍｐｏｓ— ｉｔｅｓ ａｒｅ ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅｉｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｆｉｌｍ ｆｏｒｍｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｕｎｔｅｒｐａｒｔ ｓｔｅｅｌ ｓｕｒｆａｃｅ．Ｎａｎｏ—ＺｎＯ ｃａｎ ｉｍ— ｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ａｄｈｅｓｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｆｉｌｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｕｎｔｅｒｐａｒｔ ｓｔｅｅｌ ｒｉｎｇ，ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ＰＩ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ ｈａｖｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｗｅａｒ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ；ｎａｎｏ—ＺｎＯ；ｆｒｉｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｗｅａｒ 聚酰亚胺（ＰＩ）是２０世纪５０年代发展起来的耐 热性较高的一类高分子材料；耐高温、耐辐射且具有 优良的机械性能和摩擦学性能；尤其在高温、高压和 高速等苛刻环境下具有优异的减摩润滑特性，已在航 空、航天、电器、机械、化工及微电子等高新技术领 域得到了广泛的应用 。但纯ＰＩ具有较低的抗拉、 抗压强度，脆性大，不适合单独作为摩擦材料使用， 通过先进的固体润滑技术加入各种填料改性后可得到 基金项目：国家杰出青年基金项目（５１０２５５１７）；国家自然科 学青年基金项目（５１１０３１６８）． 收稿１３期：２０１３—０７—２６ 作者简介：张新瑞（１９８２一），男，副研究员，主要从事聚合物 摩擦学方面的研究．Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｒｕｉｚ＠ｌｉｃｐ．ｃａｓ．ｃｎ． 机械性能和摩擦学性能优异的ＰＩ复合材料。比如说 填充层状石墨，其可能的机制是在对偶表面上形成一 层含石墨的转移膜从而改善摩擦学性能 。而填充芳 纶、玻璃纤维和碳纤维可以提高聚合物的抗蠕变和机 械性能 一 。而一些无机纳米粒子的加入，可以提高 转移膜的形成速率以及转移膜与对偶的结合强度 。 利用不同填料的性质，以及它们的协同效应进行改 性，能够有效地提高聚合物复合材料的摩擦磨损性 能。在本研究中，作者主要研究石墨与纳米ＺｎＯ的 协同效应对聚酰亚胺复合材料摩擦学性能的影响情 况。 １ 试验部分 １．１原料及材料制备 ＰＩ粉为上海市合成树脂研究所生产的ＹＳ－
纳米氧化锌的制备及应用
当代化工研究Modem Chemical Research168科研开发2019 • 10纳米氧化锌的制备及应用*肖迪(奎屯市第一高级中学新疆833200)摘要：纳米氧化锌的制备根据反应物相态不同大致可分为固相法、液相法和气相法.本文以此为基础，综述了制备方法并指出了方法对 应餉优缺点，最后对纳米氧化锌在抗菌、光催化、橡胶和陶瓷领域的应用作了简要介绍，并对未来的发展做了展望.关键词：纳米氧化锌；制备；应用中图分类号：TQ 文献标识码：APreparation and Application of Nano-zinc OxideXiao Di(Kuitun No.l Senior High School, Xinjiang, 833200)Abstractz The preparation ofnano-zinc oxide can be roughly divided into solidphase method, liquidphase method and gas phase method according to the phase state ofthe reactants. Based on this, the preparation methods yvere summarized and their advantages and disadvantages were pointed out in this paper. Finally, the applications ofnano-zinc oxide in thefields ofantimicrobial, photocatalytic, rubber and ceramics were briefly introduced, and the future development was prospected.Key words： nano-zinc oxidei preparation^ application纳米氧化锌粉体是一种粒径介于l-100nm的超微颗粒材 料，由于纳米材料所呈现出的表面效应、量子隧道效应和小 尺寸效应，使其具备了不同于传统材料独特的性质。纳米氧 化锌具备优异的光催化性能，可将有害物质通过光催化分解 成水、二氧化碳等无机物，这使得它在环境污染治理方面具 有极高的实用价值。此外在橡胶涂料、光纤、化妆品、陶瓷 工艺等领域纳米氧化锌也有着广泛的应用。本文综述了纳米 氧化锌的制备方法，并介绍了纳米氧化锌粉体的主要应用进 展。1.纳米氧化锌的制备根据反应物的相态可将纳米氧化锌的制备分为固相法、 液相法和气相法。除了化学方法也有用纯物理法制备纳米氧 化锌。(1)固相法① 机械粉碎法运用机械粉碎电火花爆炸等物理方法，将普通氧化锌的 粒径细微化，从而制取纳米氧化锌。该方法操作简便，工艺 简单。但由于制得的粒径粗大往往不在l-100nm范围内且粒 径分布不均匀，在工业上通常不用此法生产纳米粉体。② 固相反应法先将反应物按一定比例混合进行充分研磨，最后进行高 温锻烧。利用某些盐类，如草酸盐、碳酸盐的受热易分解性 得到纳米氧化锌，该方法克服了传统湿法阴离子难除去及粒 子团聚的问题。并且由于反应未涉及到任何溶剂，减少了有 害废液对环境的污染。但研磨极度充分有一定困难，会使反 应发生不均匀从而影响产品质量。⑵液相法①沉淀法A.直接沉淀法直接沉淀法是使溶液中的锌离子与氨水、碳酸镀、草酸 等常用沉淀剂直接发生化学反应形成沉淀，再通过洗涤、 锻烧得到纳米氧化锌的方法。李栋梁⑴等人以氯化锌为原 料，氢氧化钠为沉淀剂，获得沉淀后通过离心洗涤，干燥锻 烧制取了纳米氧化锌。此法操作简单，反应成本低。然而产 品纯度低，粒径分布范围宽等缺点也限制了其实际应用。B.均匀沉淀法均匀沉淀法与直接沉淀法的制备原理相似，区别是均匀 沉淀法是通过化学反应使沉淀剂在溶液中缓慢释放，从而使 沉淀在整个溶液中缓慢生成。这就很好地消除了直接沉淀法 由于局部反应快而导致粒子团聚的问题，从而得到粒径分布 窄，分散性好的纳米粒子，但由于实际反应较为耗时导致生 产效率低下，同时它也具有溶液中阴离子难除去的问题。祖 庸切等人以硝酸锌为原料，尿素为沉淀剂，在加热条件下通 过尿素水解出氨水来控制沉淀生成速率。并通过控制反应温 度和反应物配比，得到了粒度分布均匀单分散性好的纳米氧 化锌。② 溶胶凝胶法溶胶凝胶法的原理是反应前驱物(一般是无机盐或醇盐) 在有机溶剂或水中发生水解或醇解反应，生成的粒子组成溶 胶，再经过干燥得到凝胶，最后通过锻烧获得纳米材料的方 法。宋季岭间以硝酸锌为原料，柠檬酸为分散剂。加热溶液 制得溶胶，随后鼓风干燥得到凝胶。高温锻烧后制备疏松多 孔的氧化锌，最后经充分研磨制得纳米氧化锌粉体。经测试 氧化锌直径在40-60nm之间。该方法制得的纳米粒子均匀度 很高，反应过程可控，纯度高。然而在后处理工艺上需要干 燥及锻烧，不可避免的会有粒子团聚发生。③ 水热法水热法是采用水作为反应体系在特定的密闭容器中将 锌盐溶液和碱液混合，随后将反应体系加热至接近临界温度 (100-300°C)并在高压条件下(20MPa)进行反应。在该体系中 反应前驱体经过溶解、成核、结晶过程最终制得纳米氧化锌 颗粒。在高温高压下，前驱物微粒之间的团聚和联结遭到破 坏，从而使常温常压下不溶于水的微粒在水中逐渐溶解。当 水中溶质浓度达到过饱和时，体系内发生晶粒的成核生长。
纳米氧化锌的合成及性能表征【文献综述】
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。
ZnO纳米材料在光电解水领域的研究进展
ZnO纳米材料在光电解水领域的研究进展
作者：刘泽冲
来源：《新材料产业》 2017年第7期
一、光电解水制氢简介
氢是一种热值很高的清洁能源,其完全燃烧的产物——水不会给环境带来任何污染， 而且放热量是相同质量汽油的2.7倍。 因而开发低能耗高效的氢气生产方法,已成为国内外众多科学家共同关注的问题。 但是， 大规模、 低成本的生产、 储存、 运输氢气已经遇到了很大困难。 目前获取氢气的方法主要是热裂解石油气， 这种方法耗能高、 污染大。 另外， 常温常压下储存高质量密度的氢气仍非常困难。 与传统的以汽油为燃料的内燃机相比， 燃料电池的价格仍过高。 尽管面临着种种挑战， 氢气做为一种清洁能源， 在生产、 储存、 应用等方面仍持续受到关注。 在产氢方面， 发展低成本的材料和技术至关重要。 自从日本的Fujishima等于1972年首次发现在近紫外光 （380nm） ,金红石型二氧化钛 （TiO 2 ） 单晶电极能使水在常温下分解为氢气 （H 2 ） 和氧气 （O 2 ）以来， 揭示了利用太阳能直接分解水制氢的可能性， 科学家称这种仅用阳光和水生产出氢和氧的技术为 “人类的理想技术之一” 。
从太阳能利用角度看， 光解水制氢主要是利用太阳能中阳光辐射的紫外光和可见光部分。
目前， 光解水制氢主要通过光电化学技术（Photoelectrochemistry,PEC） 和光催化技术(Photocatalysis)。 光电化学制氢是通过光阳极吸收太阳能并将光能转化为电能。 光阳极通常为光半导体材料， 受光激发可以产生电子-空穴对。 光阳极和对电极组成光电化学池， 在电解质存在下光阳极吸光后在半导体导带上产生的电子通过外电路流向对极， 水中的质子从对极上接受电子产生氢气将光半导体微粒直接悬浮在水中进行光解水反应。 半导体光催化在原理上类似于光化学电池， 细小的光半导体微粒可以被看作一个个微电极悬浮在水中， 像光阳极一样起作用， 所不同的是它们之间没有像光电化学电池那样被隔开。 这种技术大大简化了半导体光催化分解水制氢体系， 但是， 光激发在同一个半导体微粒上产生的电子-空穴对极易复合， 不但降低了光电转换效率， 同时也影响光解水同时放氢、 放氧。 由于潜在的高转换效率 （理论上可以大于30%） ， 成本低以及环境友好等优点， 光电化学分解水技术近年来受到人们关注。
纳米氧化锌的功能性质综述与前景展望
纳米氧化锌的功能性质综述与前景展望
摘要：纳米氧化锌是当前应用前景较为广泛的高功能无机材料。由于其颗粒尺寸的细微化，比表面积急剧增加，表面分子排布、电子结构和晶体结构都发生变化，具有表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等。从而使纳米氧化锌具有一系列优异的物理、化学、表面和界面性质，在磁、光、电、催化等方面具有一般氧化锌所无法比拟的特殊性能和用途。不但可以处理废水中有机污染物，还可以作为抗菌剂添加到其他物质中，而且随着纳米氧化锌应用范围的不断开拓，其必定会给人们的生活带来众多好处。本文对氧化锌的性质和用途进行了综述，并对纳米氧化锌的应用前景进行了展望。
一 纳米氧化锌的特性
1 表面效应
纳米粒子粒径减小后，其表面原子数与总原子数之比会逐渐变大，从而导致纳米粒子性质发生改变，粒子的粒径越小，表面的原子数就会越多，使表面原子活泼，可以与其他原子合并，活泼性强，于是产生了“表面效应”。
2 小尺寸效应
当纳米粒子的粒径达到某一值时，纳米粒子的光、电、热、力学、磁等性质有着鲜明的变化，称为小尺寸效应。
3 宏观量子隧道效应
当势垒高度高于微观粒子的总能量时，粒子就可以穿越这个势垒，这种能力称为隧道效应。纳米粒子穿越势垒后，其磁化强度会改变，因此称为宏观的量子隧道效应。
4 体积效应
体积效应是当物质的体积减小时，一种是那些与物质本身有关的性质变了；另一种是物质本身的特性会变动。
5 介电限域效应
介电限域效应是纳米粒子在非均匀介质间的介电增强所产生的一种情况。其对光吸收，光化学等作用很大，而且对纳米粒子的光吸收带边的红移产生作用。
二 纳米氧化锌的应用
1 制备抗菌除臭、消毒，抗紫外线产品
纳米氧化锌在阳光下，尤其是紫外线照射下，在水和空气（氧气）中能自行分解数自由移动的带负电的电子（e-）,同时留下带正电的空穴（h+）。这种空穴可以激活空气中的氧变为活性氧，有极强的化学活性，能与大多数有机物发生氧化反应(包括细菌内有机物)。从而把大多数细菌和病毒杀死。纳米氧化锌的定量杀菌实验表明，在5min内纳米氧化锌的浓度为1%时，金黄色葡萄球菌的杀菌率为98.86%，大肠杆菌的杀菌率为99.93%金属氧化物粉末对光线的遮蔽能力，在粉末粒径为光波长的1/2时最大，在整个紫外光区（200--400nm）氧化锌对光的吸收能力比氧化钛强。
氨基酸辅助合成特殊形貌纳米ZnO的研究进展
氨基酸辅助合成特殊形貌纳米ZnO的研究进展
邹如意;祝小雯;张来军
【摘 要】氨基酸的分子结构上有多种官能团,具有辅助合成特殊形貌和复杂结构纳米ZnO材料的潜力.本文综述了几种氨基酸在不同合成方法中的辅助功能和纳米ZnO的形成机理,并展望该技术的发展前景.
【期刊名称】《上饶师范学院学报》
【年(卷),期】2015(035)006
【总页数】5页(P73-77)
【关键词】氨基酸;官能团;形貌;ZnO;制备
【作 者】邹如意;祝小雯;张来军
【作者单位】上饶师范学院化学化工学院,江西上饶334001;江西省靶向药物工程技术研究中心江西上饶334001;江西省塑料制备成型重点实验室,江西上饶334001;上饶师范学院化学化工学院,江西上饶334001;上饶师范学院化学化工学院,江西上饶334001;江西省靶向药物工程技术研究中心江西上饶334001;江西省塑料制备成型重点实验室,江西上饶334001
【正文语种】中 文
【中图分类】TB383.1;O614.24
纳米材料因其晶粒小、比表面积大而产生的小尺寸量子效应和晶界效应，因而表现出一系列与普通体相材料所不具有的特殊性能，由于材料维度在决定材料属性上的重要性，人们开始关注具有特定结构和形貌的无机纳米材料。随着人们对纳米材料的形貌和尺寸控制的技术日趋成熟，将氧化锌这种宽禁带直跃迁的半导体材料[1]纳米化，且赋予其特殊的结构形貌，如纳米棒状[2-3] 、纳米线[4-5]、纳米球[6]等，进而具有了特殊的力学、电学、光学、磁学和机械性能，也因此被广泛应用于传感器[7]或光催化[8]，电池[9]等诸多方面。
生物分子氨基酸携有多种官能团，具备与金属离子配位的能力，特有的氨基和羧基又使之表现出两性离子表面活性剂特征，在纳米粒子合成过程中可修饰于纳米粒子或其前驱体的表面，不仅能限定纳米粒子的大小，同时还可使之在分散剂中稳定，另外氨基酸分子间的相互作用(如氢键等)可使纳米粒子以多级结构方式进行组装。目前人们已运用了多种方法合成了纳米ZnO，在氨基酸辅助下，合成的纳米ZnO呈现出了各异的形貌，本文就此进行综述。