纳米氧化锌范文

纳米氧化锌范文第1篇

一、纳米氧化锌的制备

氧化锌的制备方法分为三类：即直接法（亦称美国法）、间接法（亦称法国法）和湿化学法。目前许多市售氧化锌多为直接法或间接法产品，粒度为微米级，比表面积较小，这些性质大大制约了它们的应用领域及其在制品中的性能。我公司采用湿化学法（NPP-法）制备纳米级超细活性氧化锌，可用各种含锌物料为原料，采用酸浸浸出锌，经过多次净化除去原料中的杂质，然后沉淀获得碱式碳酸锌，最后焙解获得纳米氧化锌。与以往的制备纳米级超细氧化锌工艺技术相比，该新工艺具有以下技术方面的创新之处：

1.平衡条件下反应动力学原理与强化的传热技术结合，迅速完成碱式碳酸锌的焙解。

2.通过工艺参数的调整，可以制备不同纯度、粒度及颜色的各种型号的纳米氧化锌产品。

3.本工艺可以利用多种含锌物料为原料，将其转化为高附加值产品。

4.典型绿色化工工艺，属于环境友好过程。

二、纳米氧化锌的性能表征

纳米级氧化锌的突出特点在于产品粒子为纳米级，同时具有纳米材料和传统氧化锌的双重特性。与传统氧化锌产品相比，其比表面积大、化学活性高，产品细度、化学纯度和粒子形状可以根据需要进行调整，并且具有光化学效应和较好的遮蔽紫外线性能，其紫外线遮蔽率高达98%；同时，它还具有抗菌抑菌、祛味防酶等一系列独特性能。

清华大学分析测试中心用透射电镜对产品进行了分析，纳米氧化锌粒子为球形，粒径分布均匀，平均粒径20~30纳米，所有粒子的粒径均在50纳米以下。经ST-A表面和孔径测定仪测试，纳米氧化锌粉体的BET比表面积在35m2/g以上。此外，通过调整制备工艺参数，还可以生产出棒状纳米氧化锌。本产品经中国科学院微生物研究所检测鉴定，结果表明，在丰富细菌培养基中，加入0.5%~1%的纳米氧化锌，可有效抑制大肠杆菌的生长，抑菌率达99.9%以上。

三、纳米氧化锌的表面改性

由于纳米氧化锌具有比表面积大和比表面能大等特点，自身易团聚；另一方面，纳米氧化锌表面极性较强，在有机介质中不易均匀分散，这就极大地限制了其纳米效应的发挥。因此对纳米氧化锌粉体进行分散和表面改性成为纳米材料在基体中应用前必要的处理手段。

所谓纳米分散是指采用各种原理、方法和手段在特定的液体介质（如水）中，将干燥纳米粒子构成的各种形态的团聚体还原成一次粒子并使其稳定、均匀分布于介质中的技术。纳米粉体的表面改性则是在纳米分散技术基础上的扩展和延伸，即根据应用场合的需要，在已分散的纳米粒子表面包覆一层适当物质的薄膜或使纳米粒子分散在某种可溶性固相载体中。经过表面改性的纳米干粉体，其吸附、润湿、分散等一系列表面性质都会发生变化，一般可以自动或极易分散在特定的介质中，因此使用非常方便。一般来讲，纳米粒子的改性方法有三种：1.在粒子表面均匀包覆一层其他物质的膜，从而使粒子表面性质发生变化；2.利用电荷转移络合体（如硅烷、钛酸酯等偶联剂以及硬脂酸、有机硅等）作表面改性剂对纳米粒子表面进行化学吸附或化学反应；3.利用电晕放电、紫外线、等离子、放射线等高能量手段对纳米粒子表面进行改性。

根据不同应用领域的要求，选择适当的表面改性剂或表面改性工艺，对纳米氧化锌进行表面改性，改善其表面性能，增加纳米颗粒与基体之间的相容性，从而应用于各种领域，提高产品的性能技术指标。

四、纳米氧化锌的应用

本公司从纳米氧化锌的制备伊始，就十分重视其应用技术开发的研究。通过公司内部科研人员的潜心研究，以及与相关科研单位的技术合作，在纳米氧化锌的应用技术方面取得了一系列重要成果。目前产品的主要应用领域有：

1.橡胶轮胎在橡胶行业中，特别是透明橡胶制品生产中，纳米氧化锌是极好的硫化活性剂。由于纳米氧化锌可与橡胶分子实现分子水平上的结合，因而能提高胶料性能，改善成品特性。以子午线轮胎和其他橡胶制品为例，使用纳米氧化锌可显著提高产品的导热性能、耐磨性能、抗撕裂性能、拉伸强度等项指标，并且其用量可节省35-50%，大大降低了产品成本；在加工工艺上，能延长胶料焦烧时间，对加工工艺极为有利。纳米氧化锌用于橡胶鞋、雨靴、橡胶手套等劳保制品中，可以大大延长制品的使用寿命，并可改善它们的外观及色泽，其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。纳米氧化锌用于气密封胶、密封垫等制品中，对于改善产品的耐磨性和密封效果也有着良好的作用。目前我公司的纳米氧化锌已在国内多家大型轮胎和橡胶制品企业得到良好应用。

2.油漆涂料随着人们对涂料的色泽、涂膜性能、环保等各方面要求的提高，纳米材料在涂料行业中的应用受到越来越广泛的重视。目前应用于涂料中的纳米材料品种有纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米碳酸钙等，其中纳米二氧化钛和纳米二氧化硅由于其昂贵的价格而限制了它们的应用范围和数量，纳米碳酸钙性能又比较单一，在提高涂料的防霉和抗紫外老化性能方面作用较小，因而纳米氧化锌以其优异的性价比在涂料的应用中占据了更大的优势。纳米氧化锌具有一般氧化锌无法比拟的新性能和新用途，能使涂层具有屏蔽紫外线、吸收红外线及杀菌防霉作用，因此它可广泛应用于建筑内外墙乳液涂料及其他涂料中，同时它的增稠作用还有助于提高颜料分散的稳定性。我公司通过与相关科研单位联合开发，将纳米氧化锌成功应用于水性涂料中，制作成纳米氧化锌改性涂料，经测试表明，此改性涂料的耐沾污性、耐人工老化性、耐水耐碱性、耐洗刷性、硬度及附着力等传统机械力学性能得到较大的改善。此外，纳米氧化锌改性涂料的抗菌防霉性能也在进一步研究之中。

3.化纤纺织品纳米材料应用于化纤纺织品中有两种途径：一种方法是把纳米微粒直接添加在化学纤维的初始反应液中，采用常规的聚合反应合成功能纤维，使纳米微粒均匀分布于纤维内部；另一种方法就是把纳米微粒作为一种后整理剂配制到织物的后整理液中，通过浸轧使纳米微粒吸附在纤维的表面，或者用一定的粘合剂将纳米微粒涂覆到织物表面形成一种功能性的涂层，改善织物的服用性能。吉林化纤集团将我公司表面改性后的纳米氧化锌配制到粘胶纤维的喷丝液中，合成了含有纳米氧化锌微粒的粘胶纤维，该纤维经纺纱、织造得到添加纳米氧化锌的抗紫外织物，与未添加纳米氧化锌的普通织物进行对比，抗紫外织物的UPF值（紫外线遮挡系数）为对照织物的两倍。我公司产品能够显著提高粘胶纤维、合成纤维制品的抗紫外和抗菌功能，用于抗紫外织物、抗菌织物、遮阳伞等产品的生产。我公司开发的抗紫外用纳米胶体，已由杭州天堂伞业集团有限公司在遮阳伞上试用，中国计量科学研究院测试表明，UPF值（紫外线遮挡系数）为50，其性能指标已经达到澳大利亚标准，超过欧盟标准。

4.防晒化妆品由于地球臭氧层遭到破坏，导致紫外线对地球生物圈辐射量的不断增加，过多的紫外线照射对人类健康造成的危害正在日益加重。为了抵御过量紫外线照射对人体皮肤的伤害，人们开发了多种防晒剂来保护皮肤。由于大多数有机防晒剂活性较高，对皮肤产生刺激性，在紫外线照射后易分解，防晒效果不长久，因而人们又开发了无机防晒剂，如纳米二氧化钛、纳米氧化锌等。研究发现，纳米氧化锌对紫外线的防护功能比传统的纳米二氧化钛要强，对紫外线UV-A和UV-B均具有良好的防护效果，因此纳米氧化锌在化妆品领域的应用迅速发展。我公司应用一种特殊表面处理技术生产的纳米级氧化锌防晒剂，它能非常有效地吸收太阳紫外线，尤其能保护人体免受UV-A和UV-B的侵害。大多数的传统防晒剂能对UV-B起作用，但并不能有效抵挡波长更长的UV-A紫外线，而UV-A越来越被认为与皮肤过早衰老以及皮肤癌有关。我公司氧化锌平均粒径小于50纳米，它能最有效地抵抗UV-A和UV-B，是广谱的抗紫外剂，无毒无害，是名副其实的新一代物理防晒剂。

5.其它领域随着人们对纳米氧化锌性能认识的深化，纳米氧化锌的应用领域在不断扩大。例如，将纳米氧化锌用于陶瓷行业，可以大大降低陶瓷制品的烧结温度，烧成品光亮如镜，减少了生产工序，降低了能耗，并赋予了陶瓷制品抗菌除臭和分解有机物的自洁作用，极大地提高了产品质量；纳米氧化锌由于尺寸小，比表面积大，表面的键态与颗粒内部的不同，加大了反应接触面，提高了催化效率，是化工生产企业制备脱硫剂和化学催化剂的首选材料；纳米氧化锌也是一种很好的光催化剂，在紫外线照射下，能自行分解出自由移动的负电子，留下带正电的空穴，激活空气中的氧变为活性氧，与多种有机物发生化学反应，杀死病菌和病毒。此外，纳米氧化锌在传感器、电容器、荧光材料、吸波材料、导电材料等诸多领域也展示出越来越广阔的应用前景。

五、结束语

纳米氧化锌范文第2篇

关键词：纳米氧化锌；制备；研究

前言

在林林总总的材料家庭成员中，纳米复合材料已是其中一位新成员。传统材料缺乏系统的理论支撑，纳米复合材料也需要新理论来加以完善及补充。纳米复合材料在这些新理论、新机理基础上将发展得更完善，并向多元化及功能化方向发展。纳米ZnO是一种具有特异性能且用途广泛的特殊材料，因此材质原因决定其超细的外型。世界各国都加大财务物力加以开发研制，这也是我国“863计划”中的一个重点课题。用它可以生产各种用于特殊环境的材料，如抗菌包装材料和抗菌塑料复合母料，可获得可观的经济效益。从纳米ZnO的用途及性能，人们看到了其广阔的经济利润及市场。我国广阔的土地上富含Zn资源，这对纳米ZnO的开发利用有很利。纳米ZnO粒子表面极性较高，表面没经过处理的纳米ZnO的表面能比处理过的高出很多且很容易团聚，但与聚合物几乎不相容，因此，实现纳米ZnO粒子的超细微分散是得到性能优异的纳米复合材料的关键。表面处理即表面修饰，如此可以降低纳米材料的表面极性，提高纳米粒子在有机介质中的分散能力和亲和力，扩大纳米材料的应用范围。目前，利用化学方式在纳米表面添加适当覆盖层材料、改变纳米表面形貌使其表面钝化是纳米ZnO表面修饰的主要方法。

1 制备方法

1.1 反应机理

以七水合硫酸锌为锌源，以尿素为均相沉淀剂，采用均相沉淀法在微波辐射条件下制备纳米ZnO，反应机理为：

90℃时尿素发生分解：

CO（NH2）2+3H2O2NH4OH

3Zn2++4OH-+H2OZnCO3・2Zn（OH）2・H2O

450℃焙烧时：

ZnCO3・2Zn（OH）2・H2O3ZnO+CO2+2H2O

1.2 测试仪器、试剂及装置

微波炉（格兰仕）；磁力真空泵（上海西山泵业有限公司）；液体流量计（苏州流量计厂）；876-1型真空干燥器（上海浦东跃欣科学仪器厂）；721分光光度计（上海第三分析仪器厂）；循环水式多用真空泵（郑州市华科仪器厂）。

用日本日立公司的S-570 扫描电子显微镜和H-600 透射电子显微镜分析纳米颗粒的形态和尺寸；用美国Nicolet 公司的FT-IR Avatar 360 红外光谱仪分析纳米颗粒的化学组成；用美国Perkin-Elmer 公司的DeltaSeries 7 热分析系统分析中间产物。ZnSO4・7H2O，AR（上海金山区兴塔美兴化工厂）；尿素，AR（中国医药集团上海化学试剂公司）。

1.3 制备过程

实验过程分四个步骤：（1）准备好一定量的蒸馏水，将事先称取好的适量硫酸锌、尿素分别加入蒸馏水中，将以上蒸馏水倒入三颈烧瓶中使之充分混合后放入微波反应器中；（2）接温度计和冷凝管，不断搅拌三颈烧瓶中的混合物，使之升温，在升温过程中尿素逐渐分析，溶液变浑浊，随之出现大量白色深沉，在一定的微波辐射下，反应一定时间后停止。（3）将三颈烧瓶放入冷水中冷却至室温后过滤，用pH=9的氨水和无水乙醇分别润洗、抽滤，再经真空干燥24h。（4）将粉末取出、研磨，放入马弗炉，在450℃下灼烧两小时，研磨后可得纳米ZnO。

2 结果与讨论

2.1 粉体的SEM分析

硫酸锌浓度0.15 mol/L[1]，温度93℃，时间2h[1]，在不同硫酸锌与尿素摩尔比下制备纳米ZnO[2]。可见粒子形态是长条形并且随着摩尔比的增加其长度明显增加。

图1（b）中的颗粒宽为30～40 nm，图1（c）中的颗粒宽为50 nm，而图1（a）中纳米颗粒粒径为30 nm左右，这是由微波的非热效应决定的。在微波炉内存在着一个交变电磁场，在电场力作用下，CO32-会沿着电场方向排列，使晶粒优先沿电场方向生长，可得到形状规则的长条形纳米ZnO，且随着尿素浓度的增加，长度也明显增加。在此反应中，过量的CO32-还会一定程度地阻止纳米ZnO 颗粒间的凝并现象，使细长的晶粒得以保存下来。

2.2 样品的IR分析

纳米ZnO的IR分析见图2。由图可知，3513.46cm-1处的吸收峰为氢键的O-H 伸缩振动吸收带；1523.18cm-1处为自由水的H-O-H弯曲振动峰，表明纳米ZnO容易吸水；216.77cm-1处为ZnO的特征吸收峰；1415.14cm-1处的吸收峰可能是少量的碳酸锌。

图2纳米ZnO的IR谱图

3 结束语

纳米ZnO具有较高的表面极性，部分保留原始状态，未经修改的纳米ZnO的表面能高，非常容易团聚，几乎不与其他聚合物相容，由此可知，实现纳米ZnO粒子的超细微分散是生产出性能优异的纳米复合材料的关键。

参考文献

[1]张兴法.磷石膏综合利用产出的氯化钙深加工研究[J].非金属矿，2004，27（6）：6-7.

[2]张兴法，刘守强，陈敏.用磷石膏制备硫酸铵和氯化钙的研究[J].合肥工业大学学报（自然科学版），2002，5（1）：67-71.

纳米氧化锌范文第3篇

一、纳米氧化锌的制备

氧化锌的制备方法分为三类：即直接法（亦称美国法）、间接法（亦称法国法）和湿化学法。目前许多市售氧化锌多为直接法或间接法产品，粒度为微米级，比表面积较小，这些性质大大制约了它们的应用领域及其在制品中的性能。我公司采用湿化学法（NPP-法）制备纳米级超细活性氧化锌，可用各种含锌物料为原料，采用酸浸浸出锌，经过多次净化除去原料中的杂质，然后沉淀获得碱式碳酸锌，最后焙解获得纳米氧化锌。与以往的制备纳米级超细氧化锌工艺技术相比，该新工艺具有以下技术方面的创新之处：

1.平衡条件下反应动力学原理与强化的传热技术结合，迅速完成碱式碳酸锌的焙解。

2.通过工艺参数的调整，可以制备不同纯度、粒度及颜色的各种型号的纳米氧化锌产品。

3.本工艺可以利用多种含锌物料为原料，将其转化为高附加值产品。

4.典型绿色化工工艺，属于环境友好过程。

二、纳米氧化锌的性能表征

纳米级氧化锌的突出特点在于产品粒子为纳米级，同时具有纳米材料和传统氧化锌的双重特性。与传统氧化锌产品相比，其比表面积大、化学活性高，产品细度、化学纯度和粒子形状可以根据需要进行调整，并且具有光化学效应和较好的遮蔽紫外线性能，其紫外线遮蔽率高达98%；同时，它还具有抗菌抑菌、祛味防酶等一系列独特性能。

清华大学分析测试中心用透射电镜对产品进行了分析，纳米氧化锌粒子为球形，粒径分布均匀，平均粒径20~30纳米，所有粒子的粒径均在50纳米以下。经ST-A表面和孔径测定仪测试，纳米氧化锌粉体的BET比表面积在35m2/g以上。此外，通过调整制备工艺参数，还可以生产出棒状纳米氧化锌。本产品经中国科学院微生物研究所检测鉴定，结果表明，在丰富细菌培养基中，加入0.5%~1%的纳米氧化锌，可有效抑制大肠杆菌的生长，抑菌率达99.9%以上。

三、纳米氧化锌的表面改性

由于纳米氧化锌具有比表面积大和比表面能大等特点，自身易团聚；另一方面，纳米氧化锌表面极性较强，在有机介质中不易均匀分散，这就极大地限制了其纳米效应的发挥。因此对纳米氧化锌粉体进行分散和表面改性成为纳米材料在基体中应用前必要的处理手段。

所谓纳米分散是指采用各种原理、方法和手段在特定的液体介质（如水）中，将干燥纳米粒子构成的各种形态的团聚体还原成一次粒子并使其稳定、均匀分布于介质中的技术。纳米粉体的表面改性则是在纳米分散技术基础上的扩展和延伸，即根据应用场合的需要，在已分散的纳米粒子表面包覆一层适当物质的薄膜或使纳米粒子分散在某种可溶性固相载体中。经过表面改性的纳米干粉体，其吸附、润湿、分散等一系列表面性质都会发生变化，一般可以自动或极易分散在特定的介质中，因此使用非常方便。一般来讲，纳米粒子的改性方法有三种：1.在粒子表面均匀包覆一层其他物质的膜，从而使粒子表面性质发生变化；2.利用电荷转移络合体（如硅烷、钛酸酯等偶联剂以及硬脂酸、有机硅等）作表面改性剂对纳米粒子表面进行化学吸附或化学反应；3.利用电晕放电、紫外线、等离子、放射线等高能量手段对纳米粒子表面进行改性。

根据不同应用领域的要求，选择适当的表面改性剂或表面改性工艺，对纳米氧化锌进行表面改性，改善其表面性能，增加纳米颗粒与基体之间的相容性，从而应用于各种领域，提高产品的性能技术指标。

四、纳米氧化锌的应用

本公司从纳米氧化锌的制备伊始，就十分重视其应用技术开发的研究。通过公司内部科研人员的潜心研究，以及与相关科研单位的技术合作，在纳米氧化锌的应用技术方面取得了一系列重要成果。目前产品的主要应用领域有：

1.橡胶轮胎在橡胶行业中，特别是透明橡胶制品生产中，纳米氧化锌是极好的硫化活性剂。由于纳米氧化锌可与橡胶分子实现分子水平上的结合，因而能提高胶料性能，改善成品特性。以子午线轮胎和其他橡胶制品为例，使用纳米氧化锌可显著提高产品的导热性能、耐磨性能、抗撕裂性能、拉伸强度等项指标，并且其用量可节省35-50%，大大降低了产品成本；在加工工艺上，能延长胶料焦烧时间，对加工工艺极为有利。纳米氧化锌用于橡胶鞋、雨靴、橡胶手套等劳保制品中，可以大大延长制品的使用寿命，并可改善它们的外观及色泽，其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。纳米氧化锌用于气密封胶、密封垫等制品中，对于改善产品的耐磨性和密封效果也有着良好的作用。目前我公司的纳米氧化锌已在国内多家大型轮胎和橡胶制品企业得到良好应用。

2.油漆涂料随着人们对涂料的色泽、涂膜性能、环保等各方面要求的提高，纳米材料在涂料行业中的应用受到越来越广泛的重视。目前应用于涂料中的纳米材料品种有纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米碳酸钙等，其中纳米二氧化钛和纳米二氧化硅由于其昂贵的价格而限制了它们的应用范围和数量，纳米碳酸钙性能又比较单一，在提高涂料的防霉和抗紫外老化性能方面作用较小，因而纳米氧化锌以其优异的性价比在涂料的应用中占据了更大的优势。纳米氧化锌具有一般氧化锌无法比拟的新性能和新用途，能使涂层具有屏蔽紫外线、吸收红外线及杀菌防霉作用，因此它可广泛应用于建筑内外墙乳液涂料及其他涂料中，同时它的增稠作用还有助于提高颜料分散的稳定性。我公司通过与相关科研单位联合开发，将纳米氧化锌成功应用于水性涂料中，制作成纳米氧化锌改性涂料，经测试表明，此改性涂料的耐沾污性、耐人工老化性、耐水耐碱性、耐洗刷性、硬度及附着力等传统机械力学性能得到较大的改善。此外，纳米氧化锌改性涂料的抗菌防霉性能也在进一步研究之中。

3.化纤纺织品纳米材料应用于化纤纺织品中有两种途径：一种方法是把纳米微粒直接添加在化学纤维的初始反应液中，采用常规的聚合反应合成功能纤维，使纳米微粒均匀分布于纤维内部；另一种方法就是把纳米微粒作为一种后整理剂配制到织物的后整理液中，通过浸轧使纳米微粒吸附在纤维的表面，或者用一定的粘合剂将纳米微粒涂覆到织物表面形成一种功能性的涂层，改善织物的服用性能。吉林化纤集团将我公司表面改性后的纳米氧化锌配制到粘胶纤维的喷丝液中，合成了含有纳米氧化锌微粒的粘胶纤维，该纤维经纺纱、织造得到添加纳米氧化锌的抗紫外织物，与未添加纳米氧化锌的普通织物进行对比，抗紫外织物的UPF值（紫外线遮挡系数）为对照织物的两倍。我公司产品能够显著提高粘胶纤维、合成纤维制品的抗紫外和抗菌功能，用于抗紫外织物、抗菌织物、遮阳伞等产品的生产。我公司开发的抗紫外用纳米胶体，已由杭州天堂伞业集团有限公司在遮阳伞上试用，中国计量科学研究院测试表明，UPF值（紫外线遮挡系数）为50，其性能指标已经达到澳大利亚标准，超过欧盟标准。

4.防晒化妆品由于地球臭氧层遭到破坏，导致紫外线对地球生物圈辐射量的不断增加，过多的紫外线照射对人类健康造成的危害正在日益加重。为了抵御过量紫外线照射对人体皮肤的伤害，人们开发了多种防晒剂来保护皮肤。由于大多数有机防晒剂活性较高，对皮肤产生刺激性，在紫外线照射后易分解，防晒效果不长久，因而人们又开发了无机防晒剂，如纳米二氧化钛、纳米氧化锌等。研究发现，纳米氧化锌对紫外线的防护功能比传统的纳米二氧化钛要强，对紫外线UV-A和UV-B均具有良好的防护效果，因此纳米氧化锌在化妆品领域的应用迅速发展。我公司应用一种特殊表面处理技术生产的纳米级氧化锌防晒剂，它能非常有效地吸收太阳紫外线，尤其能保护人体免受UV-A和UV-B的侵害。大多数的传统防晒剂能对UV-B起作用，但并不能有效抵挡波长更长的UV-A紫外线，而UV-A越来越被认为与皮肤过早衰老以及皮肤癌有关。我公司氧化锌平均粒径小于50纳米，它能最有效地抵抗UV-A和UV-B，是广谱的抗紫外剂，无毒无害，是名副其实的新一代物理防晒剂。

5.其它领域随着人们对纳米氧化锌性能认识的深化，纳米氧化锌的应用领域在不断扩大。例如，将纳米氧化锌用于陶瓷行业，可以大大降低陶瓷制品的烧结温度，烧成品光亮如镜，减少了生产工序，降低了能耗，并赋予了陶瓷制品抗菌除臭和分解有机物的自洁作用，极大地提高了产品质量；纳米氧化锌由于尺寸小，比表面积大，表面的键态与颗粒内部的不同，加大了反应接触面，提高了催化效率，是化工生产企业制备脱硫剂和化学催化剂的首选材料；纳米氧化锌也是一种很好的光催化剂，在紫外线照射下，能自行分解出自由移动的负电子，留下带正电的空穴，激活空气中的氧变为活性氧，与多种有机物发生化学反应，杀死病菌和病毒。此外，纳米氧化锌在传感器、电容器、荧光材料、吸波材料、导电材料等诸多领域也展示出越来越广阔的应用前景。

五、结束语

纳米氧化锌范文第4篇

一、纳米氧化锌的制备

氧化锌的制备方法分为三类：即直接法（亦称美国法）、间接法（亦称法国法）和湿化学法。目前许多市售氧化锌多为直接法或间接法产品，粒度为微米级，比表面积较小，这些性质大大制约了它们的应用领域及其在制品中的性能。我公司采用湿化学法（NPP-法）制备纳米级超细活性氧化锌，可用各种含锌物料为原料，采用酸浸浸出锌，经过多次净化除去原料中的杂质，然后沉淀获得碱式碳酸锌，最后焙解获得纳米氧化锌。与以往的制备纳米级超细氧化锌工艺技术相比，该新工艺具有以下技术方面的创新之处：

1.平衡条件下反应动力学原理与强化的传热技术结合，迅速完成碱式碳酸锌的焙解。

2.通过工艺参数的调整，可以制备不同纯度、粒度及颜色的各种型号的纳米氧化锌产品。

3.本工艺可以利用多种含锌物料为原料，将其转化为高附加值产品。

4.典型绿色化工工艺，属于环境友好过程。

二、纳米氧化锌的性能表征

纳米级氧化锌的突出特点在于产品粒子为纳米级，同时具有纳米材料和传统氧化锌的双重特性。与传统氧化锌产品相比，其比表面积大、化学活性高，产品细度、化学纯度和粒子形状可以根据需要进行调整，并且具有光化学效应和较好的遮蔽紫外线性能，其紫外线遮蔽率高达98%；同时，它还具有抗菌抑菌、祛味防酶等一系列独特性能。

清华大学分析测试中心用透射电镜对产品进行了分析，纳米氧化锌粒子为球形，粒径分布均匀，平均粒径20~30纳米，所有粒子的粒径均在50纳米以下。经ST-A表面和孔径测定仪测试，纳米氧化锌粉体的BET比表面积在35m2/g以上。此外，通过调整制备工艺参数，还可以生产出棒状纳米氧化锌。本产品经中国科学院微生物研究所检测鉴定，结果表明，在丰富细菌培养基中，加入0.5%~1%的纳米氧化锌，可有效抑制大肠杆菌的生长，抑菌率达99.9%以上。

三、纳米氧化锌的表面改性

由于纳米氧化锌具有比表面积大和比表面能大等特点，自身易团聚；另一方面，纳米氧化锌表面极性较强，在有机介质中不易均匀分散，这就极大地限制了其纳米效应的发挥。因此对纳米氧化锌粉体进行分散和表面改性成为纳米材料在基体中应用前必要的处理手段。

所谓纳米分散是指采用各种原理、方法和手段在特定的液体介质（如水）中，将干燥纳米粒子构成的各种形态的团聚体还原成一次粒子并使其稳定、均匀分布于介质中的技术。纳米粉体的表面改性则是在纳米分散技术基础上的扩展和延伸，即根据应用场合的需要，在已分散的纳米粒子表面包覆一层适当物质的薄膜或使纳米粒子分散在某种可溶性固相载体中。经过表面改性的纳米干粉体，其吸附、润湿、分散等一系列表面性质都会发生变化，一般可以自动或极易分散在特定的介质中，因此使用非常方便。一般来讲，纳米粒子的改性方法有三种：1.在粒子表面均匀包覆一层其他物质的膜，从而使粒子表面性质发生变化；2.利用电荷转移络合体（如硅烷、钛酸酯等偶联剂以及硬脂酸、有机硅等）作表面改性剂对纳米粒子表面进行化学吸附或化学反应；3.利用电晕放电、紫外线、等离子、放射线等高能量手段对纳米粒子表面进行改性。

根据不同应用领域的要求，选择适当的表面改性剂或表面改性工艺，对纳米氧化锌进行表面改性，改善其表面性能，增加纳米颗粒与基体之间的相容性，从而应用于各种领域，提高产品的性能技术指标。

四、纳米氧化锌的应用

本公司从纳米氧化锌的制备伊始，就十分重视其应用技术开发的研究。通过公司内部科研人员的潜心研究，以及与相关科研单位的技术合作，在纳米氧化锌的应用技术方面取得了一系列重要成果。目前产品的主要应用领域有：

1.橡胶轮胎在橡胶行业中，特别是透明橡胶制品生产中，纳米氧化锌是极好的硫化活性剂。由于纳米氧化锌可与橡胶分子实现分子水平上的结合，因而能提高胶料性能，改善成品特性。以子午线轮胎和其他橡胶制品为例，使用纳米氧化锌可显著提高产品的导热性能、耐磨性能、抗撕裂性能、拉伸强度等项指标，并且其用量可节省35-50%，大大降低了产品成本；在加工工艺上，能延长胶料焦烧时间，对加工工艺极为有利。纳米氧化锌用于橡胶鞋、雨靴、橡胶手套等劳保制品中，可以大大延长制品的使用寿命，并可改善它们的外观及色泽，其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。纳米氧化锌用于气密封胶、密封垫等制品中，对于改善产品的耐磨性和密封效果也有着良好的作用。目前我公司的纳米氧化锌已在国内多家大型轮胎和橡胶制品企业得到良好应用。

2.油漆涂料随着人们对涂料的色泽、涂膜性能、环保等各方面要求的提高，纳米材料在涂料行业中的应用受到越来越广泛的重视。目前应用于涂料中的纳米材料品种有纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米碳酸钙等，其中纳米二氧化钛和纳米二氧化硅由于其昂贵的价格而限制了它们的应用范围和数量，纳米碳酸钙性能又比较单一，在提高涂料的防霉和抗紫外老化性能方面作用较小，因而纳米氧化锌以其优异的性价比在涂料的应用中占据了更大的优势。纳米氧化锌具有一般氧化锌无法比拟的新性能和新用途，能使涂层具有屏蔽紫外线、吸收红外线及杀菌防霉作用，因此它可广泛应用于建筑内外墙乳液涂料及其他涂料中，同时它的增稠作用还有助于提高颜料分散的稳定性。我公司通过与相关科研单位联合开发，将纳米氧化锌成功应用于水性涂料中，制作成纳米氧化锌改性涂料，经测试表明，此改性涂料的耐沾污性、耐人工老化性、耐水耐碱性、耐洗刷性、硬度及附着力等传统机械力学性能得到较大的改善。此外，纳米氧化锌改性涂料的抗菌防霉性能也在进一步研究之中。

3.化纤纺织品纳米材料应用于化纤纺织品中有两种途径：一种方法是把纳米微粒直接添加在化学纤维的初始反应液中，采用常规的聚合反应合成功能纤维，使纳米微粒均匀分布于纤维内部；另一种方法就是把纳米微粒作为一种后整理剂配制到织物的后整理液中，通过浸轧使纳米微粒吸附在纤维的表面，或者用一定的粘合剂将纳米微粒涂覆到织物表面形成一种功能性的涂层，改善织物的服用性能。吉林化纤集团将我公司表面改性后的纳米氧化锌配制到粘胶纤维的喷丝液中，合成了含有纳米氧化锌微粒的粘胶纤维，该纤维经纺纱、织造得到添加纳米氧化锌的抗紫外织物，与未添加纳米氧化锌的普通织物进行对比，抗紫外织物的UPF值（紫外线遮挡系数）为对照织物的两倍。我公司产品能够显著提高粘胶纤维、合成纤维制品的抗紫外和抗菌功能，用于抗紫外织物、抗菌织物、遮阳伞等产品的生产。我公司开发的抗紫外用纳米胶体，已由杭州天堂伞业集团有限公司在遮阳伞上试用，中国计量科学研究院测试表明，UPF值（紫外线遮挡系数）为50，其性能指标已经达到澳大利亚标准，超过欧盟标准。

4.防晒化妆品由于地球臭氧层遭到破坏，导致紫外线对地球生物圈辐射量的不断增加，过多的紫外线照射对人类健康造成的危害正在日益加重。为了抵御过量紫外线照射对人体皮肤的

伤害，人们开发了多种防晒剂来保护皮肤。由于大多数有机防晒剂活性较高，对皮肤产生刺激性，在紫外线照射后易分解，防晒效果不长久，因而人们又开发了无机防晒剂，如纳米二氧化钛、纳米氧化锌等。研究发现，纳米氧化锌对紫外线的防护功能比传统的纳米二氧化钛要强，对紫外线UV-A和UV-B均具有良好的防护效果，因此纳米氧化锌在化妆品领域的应用迅速发展。我公司应用一种特殊表面处理技术生产的纳米级氧化锌防晒剂，它能非常有效地吸收太阳紫外线，尤其能保护人体免受UV-A和UV-B的侵害。大多数的传统防晒剂能对UV-B起作用，但并不能有效抵挡波长更长的UV-A紫外线，而UV-A越来越被认为与皮肤过早衰老以及皮肤癌有关。我公司氧化锌平均粒径小于50纳米，它能最有效地抵抗UV-A和UV-B，是广谱的抗紫外剂，无毒无害，是名副其实的新一代物理防晒剂。

5.其它领域随着人们对纳米氧化锌性能认识的深化，纳米氧化锌的应用领域在不断扩大。例如，将纳米氧化锌用于陶瓷行业，可以大大降低陶瓷制品的烧结温度，烧成品光亮如镜，减少了生产工序，降低了能耗，并赋予了陶瓷制品抗菌除臭和分解有机物的自洁作用，极大地提高了产品质量；纳米氧化锌由于尺寸小，比表面积大，表面的键态与颗粒内部的不同，加大了反应接触面，提高了催化效率，是化工生产企业制备脱硫剂和化学催化剂的首选材料；纳米氧化锌也是一种很好的光催化剂，在紫外线照射下，能自行分解出自由移动的负电子，留下带正电的空穴，激活空气中的氧变为活性氧，与多种有机物发生化学反应，杀死病菌和病毒。此外，纳米氧化锌在传感器、电容器、荧光材料、吸波材料、导电材料等诸多领域也展示出越来越广阔的应用前景。

五、结束语

纳米氧化锌范文第5篇

关键词：纳米氧化锌；水热法；合成；表征

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.196

0 引言

作为一种新的宽禁带半导体材料，在室温下ZnO具有较大的禁带宽度，禁带宽度为3.37 eV，具备较高的激子束缚能（60 meV），具有来源丰富、价格低廉、热稳定性高和化学稳定性好等优点[1]。纳米ZnO因其体积很小（粒径在1～100 nm）、比表面积大，所以具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应等特点，比普通ZnO表现出更优良的性质，如优异的电、磁、光、力学和化学等宏观特性，使其在污水处理、传感器、在太阳能电池、光电材料等领域具有广阔的应用前景[2-3]。目前，合成纳米ZnO的方法有很多种，主要包括化学沉淀法，水热合成法，溶胶-凝胶法，均匀沉淀法，固相合成法，微乳液法等，每种方法都具有各自的优点和缺点[4]。本论文采用简单水热合成法制备了纳米ZnO光催化材料，对其反应条件进行了深入探讨并对其结构进行了表征，同时对其未来的发展趋势进行了展望。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

仪器：高压反应釜（上海禾汽玻璃仪器有限公司），85-2磁力搅拌器（巩义市予华仪器有限责任公司），DHJ-9070A型电热恒温干燥箱（杭州汇尔仪器设备有限公司），SC-04型低速离心机（安徽中科中佳科学仪器有限公司）。试剂：乙酸锌（Zn（Ac）2・2H2O，AR，上海阿拉丁生化科技股份有限公司），六亚甲基四胺 （C6H16N4，AR，上海阿拉丁生化科技股份有限公司），十六烷基三甲基溴化铵（CTAB，AR，上海阿拉丁生化科技股份有限公司），水为二次蒸馏水。

1.2 实验方法

（1）样品的制备。称取2.2 g乙酸锌和1.5 g CTAB置于100 mL的烧杯中，加入30 mL蒸馏水，剧烈搅拌，形成溶液A。称取1.4 g六亚甲基四胺于100 mL烧杯中，加入20 mL蒸馏水和2 mL 30 %的过氧化氢，搅拌全溶形成溶液B。把溶液B在搅拌下逐滴加入A溶液中，滴毕，移至100 mL的高压反应釜中，在180 ℃下反应6 h，冷却至室温，依次使用蒸馏水和无水乙醇洗涤至中性，然后在80 ℃下干燥4 h，500 ℃条件下煅烧2 h，研磨即得白色纳米ZnO样品。改变反应时间和温度，重复上述实验操作，寻找最佳反应条件。

（2）样品的表征。用北京普析通用仪器有限责任公司生产的XD-6多晶X射线粉末衍射仪对样品进行物相分析；用Nicolet公司NICOLET6700型傅立叶变换红外光谱仪对样品进行定性分析；用荷兰FEI公司生产的FEI Quanta 200扫描电子显微镜对样品进行微观形貌观察。

2 结果与讨论

2.1 X射线衍射（XRD）物相分析

图1a和图1b中分别为在不同反应时间和不同反应温度下样品的X射线粉末衍射图。由图1a可以看出，在180 ℃反应条件下，反应时间分别为6 h、12 h和24 h时，衍射峰几乎是重叠的，说明反应时间对纳米ZnO的晶型结构的影响不大，因此，我们选择最佳反应时间为6 h。固定反应时间为6 h，考察不同反应温度对纳米ZnO的晶型结构的影响。由图1b可以看出，反应温度为120 ℃时的衍射峰最强，我们选择制备纳米ZnO的最佳反反应温度为120 ℃。因此，最佳反应条件为：反应时间为6 h，反应温度为120 ℃。从XRD测试得到的数据可知，ZnO样品在（100）、（002）、（101）、（102）、（110）、（103）等晶面出现的衍射峰与标准卡片JCPDS36-1451对应一致，表明水热处理后的ZnO样品为六方晶型铅锌矿结构，衍射峰较尖锐，无杂质峰，说明制备的样品结晶度很好，纯度较高。

2.2 傅立叶-红外（FT-IR）光谱分析

红外光谱是对物质进行定性分析的一种主要方法。图2中（a）和（b）分别表示纳米ZnO煅烧前后的傅立叶-红外图谱。由图2可知，煅烧后的谱图杂峰比烧前的少很多，说明煅烧去除了很多杂质。波数3400 cm-1为纳米氧化锌表面水的羟基峰形成的伸缩振动，1600～1700 cm-1左右出现的吸收峰是水中的-OH基弯曲振动吸收峰，485 cm-1左右峰为氧化锌的特征吸收峰，证明水热过程得到了纳米ZnO[5]。图中没有-CH3、-CH2、-C=O等基团的伸缩振动峰出现，表明样品纯度较高。

2.3 扫描电镜（SEM）分析

从图3扫描电镜图可以看出，纳米ZnO整体呈现片状结构，片状单元之间结合紧密，排列均匀，发育较完全，粒径尺寸不一，大概为几十到几百纳米不等，无明显团聚现象。

3 结语

本文以乙酸锌和六亚甲基四胺为反应物，利用简单水热法合成了纳米氧化锌，并研究了在不同时间和不同温度下反应所得纳米氧化锌的各项谱图，得出制备纳米氧化锌的最佳反应条件为在120 ℃下反应6 h。目前，虽然合成纳米氧化锌的方法有很多，但大部分方法还处于实验室理论研究阶段，对其反应条件，形貌控制以及生产实用性等方面还需要深入研究，距离工业化应用还有一定距离，如其制备技术还不完善，形成机理、掺杂机理、光催化机理以及应用性能还应进行系统研究。不过相信经过科学研究者的不懈努力，纳米氧化锌的发展会

（下转第224页）（上接第227页）

更好，将会在诸多方面有更广泛的应用前景。

参考文献：

[1]苏照伟，方莹，李镇等.纳米ZnO掺杂及性能研究新进展[J]. 化工新型材料，2014，42（01）：172-174.

[2]宋宇涵.纳米氧化锌的制备方法及其光催化性能[J].煤炭与化工，2014，37（11）：13-16.

[3]鲍艳，张永辉，马建中等.一维纳米氧化锌的制备及应用研究进展[J].材料工程，2015，43（02）：103-112.

[4]王鉴，孟庆明，张健伟.纳米ZnO的制备研究现状[J].化工新型材料，2015，43（07）：236-238.

[5]才红.铁掺杂氧化锌制备及对有机染料的光催化降解[J].无机盐工业，2014，46（12）：71-74.

基金项目：周口师范学院大学生科研创新基金项目（zknuD201697）；周口师范学院化学化工学院实验室开放项目（HXK201607）；周口师范学院化学化工学院大学生科研创新基金项目（HYDC2016004）。

纳米氧化锌范文第6篇

关键词：纳米氧化锌；制备；现状；任务

一、引言

准一维纳米材料由于量子尺寸效应具有许多特异的物理、化学特性，是研究电子传输行为、光学特性和力学性能等物理性质的尺寸的理想系统，在构建纳米电子和光学器件方面具有很大的应用潜力，近年来受到广泛的关注。[1]一维纳米氧化锌特有的量子尺寸效应、界面效应和耦合效应，使其在紫外激光器、光波导器件、发光元件、表面声波元件、太阳能电池窗口材料、压敏电阻及气体传感器等方面有着广泛的用途，被称为“第三代半导体材料”。把锌粉原料加入到高频常压热等离子体弧中，使锌粉加热气化，然后与加入等离子体反应器中的氧气反应，合成出了直径为50nm、长度超过2μm的一维棒状纳米氧化锌。 研究了氧分压和锌粉加料速度对合成产物形貌的影响，结果表明，通过控制这些参数，可以调控合成的氧化锌纳米棒长径比。采用XRD、SEM、TEM和HRTEM对产物的形貌和结构进行了表征，并表征了合成的氧化锌纳米棒的光致发光性能。

二、纳米氧化锌的国内外研究与发展

（一）纳米氧化锌的发展情况。ZnO是Ⅱ-Ⅵ族半导体，在室温下其能隙为3.36eV，因其具有良好的光学、电学性质及强化学稳定性和高熔点，广泛应用于各种光电学系统，如光散射仪器、光探测器、场致发光仪器、非线性光学仪器、透明传导层、太阳能电池、表面声波仪器、体声波仪器等，因此在信息及军事等领域有重要用途。

纳米材料的制备在当前材料科学研究中占据极为重要的位置，新的制备工艺和过程的研究对纳米材料的微观结构和性能具有重要的影响[2]。纳米ZnO的制造过程必须解决一些关键技术问题，主要有：尺寸、形貌和分布的控制；团聚体的控制与分散；表面的形态、缺陷、粗糙度、成分的控制，包括表面修饰和包覆；化学组分和微观结构的均匀性控制；纯度的控制；工艺稳定性、质量可重复性的控制；纳米材料的稳定性及保存、运输技术；所需的设备和方法要尽可能结构简单、易于操作。

（二）一维纳米氧化锌的现状与分析。因特殊的量子尺寸效应、界面和量子限制效应，纳米尺度ZnO具有许多新奇的光、电以及力学特性，更适宜应用于室温紫外发光、激光材料和光电子器件，对新型传感器、存储器件和场效应晶体管等开发研究也有重要的研究价值。纳米ZnO有很强的自组织生长能力，在稳定的制备条件下，其分子间相互作用相当明显，分子能严格按晶格排列外延生长，形成配比完整、成分单一的结构。利用纳米ZnO的这种自组织行为可以获得许多形态各异、有特殊用途的功能材料。随着ZnO制备技术的同趋完善，时常有特殊形态的ZnO纳米结构及纳米器件的报道，最典型和重要的的几种

ZnO纳米形态有：纳米线、纳米棒、纳米带、纳米针、螺旋纳米结构和纳米环等。

中科院力学所科研人员利用气相沉积的方法成功合成了多种形貌的微纳米氧化锌材料，比如纳米线、纳米棒、纳米锥、四足纳米氧化锌等，还实现了纳米氧化锌在碳纳米管上的直接生长，并制备出多种独特形貌的氧化锌微纳米材料，通过这种方法合成出来的材料具有很强的发光性能和催化活性。氧化锌分为零维的、一维的。

（1）零维的。用沉淀法制备了纳米ZnO，通过反应条件和工艺参数的控制得到了几种不同粒径分布范围的纳米级ZnO粉体，用AFM和XRD方法对纳米ZnO样品进行了表征，并着重研究了这些不同粒径分布的粉体在红外、紫外-可见光波段的吸收性能，且与普通ZnO进行了对比.结果表明：纳米ZnO在紫外有强的宽带吸收，对紫外光的吸收能力远远强于普通ZnO，且随着波长的减小，吸收峰不断增大，随着纳米ZnO粒径的减小，其吸收带边向短波方向移动产生蓝移现象；在可见光区，纳米ZnO比普通ZnO对可见光的吸收较弱，有很好的透过率；红外吸收能力随着纳米ZnO粒径的减少而增强，同时红外吸收出现红移和宽化现象。（2）一维的。针对二极式场致发射显示器（field

emission display， FED）驱动电压过高的问题， 设计制作了前栅极式三极结构纳米ZnO场致发射显示器， 并进行了场致发射实验， 验证这种结构的可行性。前栅极结构采用喷砂工艺结合光刻技术， 制作出微细的栅孔结构， 实现了较低电压的控制。同时对影响场致发射性能的栅极电压、栅孔开口尺寸和介质层厚度进行了分析讨论。实验结果表明：采用三极结构四针状纳米ZnO场致发射显示器具有良好的发射性能， 是一种有前途的场致发射显示器。

三、一维纳米氧化锌的的制备方法简介

近年来，人们采用许多不同的方法用来生长ZnO纳米结构：固相化学反应法具有无需溶剂、转化率高、工艺简单、能耗低、反应条件易控制的特点，但反应过程往往进行不完全或过程中可能出现液化现象；气相法在我国目前处于小试阶段，欲达到工业化生产，还要解决一系列工程问题和设备材质问题，难以实现大规模工业化生产；液相法纳米氧化锌生产中，最常用的制备方法为均匀沉淀法，通过采取适当的方法改善其工艺条件，实现氧化锌颗粒的大小、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、形貌的纳米氧化锌，并使制备出的产品具有很好的重复性和可靠性。

四、总结

目前ZnO纳米材料和纳米结构的研究重点为：1）制备方法的改进和探索，主要是继续探索新方法，低温制备产量高、尺寸和结构形态可控的准一维纳米材料；2）生长模型的建立。通过对单个一维纳米单元的物理化学的研究，找出生长过程与尺寸、形貌的关系，建立普适的生长规律；3）发光特性研究。通过方法的改善、掺杂等手段，得到高效的紫外-蓝绿发光，为制造光电子器件打下基础。因此研究一维纳米材料发光材料，对于扩展其在激光器及其光、电纳米器件领域中的应用研究具有重要的理论意义和应用价值。

参考文献：

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[4] 冯程程.ZnO一维纳米材料的制备及其性能研究[D].江苏大学

纳米氧化锌范文第7篇

摘要：

以二水合乙酸锌和氢氧化钾为原料，十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）为表面活性剂，采用水热法合成了孪连柱状ZnO纳米粉体，通过X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、红外光谱仪（IR）等对产物的物相、微观形貌及光学性质进行了分析。结果表明，产物属于纤锌矿型六方晶系的ZnO，平均直径约300nm，长约1μm，考察了反应时间、反应温度、所用碱溶液和锌源等对产物形貌和尺寸的影响，并对孪连柱状ZnO的形成机理进行了研究。

关键词：

孪连柱状ZnO；水热法；形貌控制；形成机理

0引言

氧化锌是一种具有六方纤锌矿结构的直接带隙宽禁带金属半导体材料，室温下禁带宽度为3.37eV，激子结合能为60meV。由于氧化锌具有光降解、电致化学发光和光电化学性能而在光子器件、气体传感器及光催化等方面得以广泛应用，并已成为当前研究的热点[1]。有研究表明，氧化锌的尺寸和形貌对其性能和应用有很大影响。因此，人们发展了多种方法制备出形貌各异的氧化锌材料。如由丽梅等[2]采用水热法制得了棒状结构的纳米ZnO；Li等[3]在100℃水热条件下合成了三维花状ZnO微米球；Sendi等[4]将粒径均为40nm的ZnO纳米粒子加压后得到了高密度光盘状ZnO；Qi等[5]采用水热法在120℃下制备了ZnO纳米环；Cho等[6]采用原子层沉积法合成了ZnO纳米管；Wang等[7]在120℃水热条件下制备了多孔球状ZnO材料。而关于孪连柱状纳米氧化锌的制备研究却未见报道。该研究以简单的水热法合成了孪连柱状氧化锌纳米粉体，考察了反应时间、反应温度、碱溶液和锌源等对氧化锌微观形貌和尺寸的影响，探讨了孪连柱状ZnO的形成机理。

1实验部分

1.1试剂与仪器

二水合乙酸锌（分析纯，天津市天河化学试剂厂）；氢氧化钾（分析纯，天津文达稀贵试剂化工厂）；十六烷基三甲基溴化铵（分析纯，宜兴市凯利达化学有限公司）；无水乙醇（分析纯，天津市津北精细化工公司）。日本理学公司生产的D/MAX-3B型X射线粉末衍射仪，对粉体样品进行物相分析，其中主要测试参数为：CuKα射线，管电压和管电流分别为40kV和20mA，扫描速度10.0(°)min-1，扫描范围：20°~65°；扫描电子显微镜为荷兰菲利普公司的FEISirion200型电镜；红外光谱仪是德国Bruker公司生产的Equinox55型傅立叶红外光谱仪，测试时采用KBr粉末压片。

1.2样品的制备

准确量取0.6585g二水合乙酸锌和0.3366g氢氧化钾，分别溶于去离子水中形成各约15mL溶液。向上述乙酸锌溶液中加入0.5466gCTAB后磁力搅拌至粉体全部溶解，将氢氧化钾溶液缓慢滴入上述混合体系中，经测混合物的pH=11.58。磁力搅拌后将混合物转入聚四氟乙烯内胆反应釜中，旋紧密封并置于180℃恒温干燥箱中，5h后反应结束，取釜底白色生成物用去离子水和无水乙醇离心洗涤三次，50℃烘干得粉末状固体。

2结果与讨论

2.1粉体的结构和形貌表征

图1给出了实验制得ZnO样品的XRD图谱，经对比发现，所有衍射峰的位置与标准图谱卡片（PDF卡号：36－1415）中数据基本一致，未检测到明显的不纯物的衍射峰，表明此条件下所得产物为纯相的六方晶系纤锌矿结构的氧化锌，图中强而尖锐的衍射峰表明产物结晶性能较好。将样品在无水乙醇中超声分散处理后，置于扫描电子显微镜下观察其微观形貌，结果如图2所示，氧化锌粒子呈直线型孪连柱状，粒径较为均匀，平均直径约300nm，长约1μm，两孪连短柱长短不同，短柱末端大致为平面六边形结构。

2.2粉体的红外光谱分析

图3为400~4000cm-1范围内产物的红外光谱图。一般情况下，球形氧化锌晶格中Zn—O键的特征吸收峰出现在463cm-1处，而当纳米粒子的形貌由球形变为针状或棒状时，这一振动吸收峰通常分裂为两个峰，分别位于406cm-1和512cm-1处，发生分裂的原因与C轴方向的取向生长有关[8]。图3中氧化锌晶格中Zn—O键的特征吸收峰也发生了分裂，峰位分别出现在455cm-1和508cm-1处。另外，在3472cm-1和1617cm-1附近均有吸收峰出现，可能是由于氧化锌粒子表面的羟基基团吸附空气中水分子所致[8]。

2.3反应条件对孪连柱状氧化锌形貌的影响

2.3.1反应时间的影响

图4是改变反应时间时所得氧化锌粉体的有一些小颗粒粘在短柱表面（图5a）。当温度增至230℃时，产物中一些小颗粒逐渐溶解，而另一些柱状物逐渐长大，出现了少量棒状产物，直径约150nm，长约2μm，棒的末端呈锥形（图5b）。可SEM图像。从图4a中可以看出，反应1h时产物主要呈短柱状，其中也夹杂有棒状、片状和小颗粒结构，其中有一棒长度可达2μm，产物的分散性较差。反应时间延长至5h时，产物呈孪连柱状，基本上无团聚现象（图2）。反应达9h时，产物仍以柱状为主，但粒径变大，约400nm~500nm，长径比变小，孪连现象消失，而柱状粒子的末端呈锥形（图4b），可见，反应时间对氧化锌的形貌有一定的影响，时间太长晶体会逐渐长大。

2.3.2反应温度的影响

图5为改变温度时所得氧化锌粉体的SEM图像。由图可见，当温度为120℃时，产物以短柱状为主，直径大小不一，小的只有100nm，最大的可达800nm，长约500nm~1μm，分散性较差。见，升高温度对氧化锌各向异性的生长较为有利。

2.3.3碱溶液的影响

将实验中氢氧化钾溶液换为氢氧化钠溶液，其他反应条件不变，所得氧化锌的SEM图像如图6所示。产物也呈孪连柱状，但粒径明显增大，直径最大的可达800nm，长约2μm，与图2相比，短柱的直径增加较快，而长度增加缓慢，长径相比于图2所示粒子减小，可能与氢氧化钾和氢氧化钠对晶体生长形态的影响不同有关，由于Na+半径比K+小，增加了进入氧化锌晶格的几率，Na+吸附在晶面的生长台阶处，造成晶面能比棱边能降低，加速生长层的宽展，抑制C轴方向的极性生长，而K+主要吸附在晶面的扭折点处，阻碍生长层的宽展，所以在K+溶液中氧化锌的极性特征强，导致制得氧化锌粒子的长径比较大[9]。

2.3.4锌源的影响

图7是改变反应中所用的锌源制得氧化锌粉体的SEM图像。当以硝酸锌为锌源时，产物中出现了一些孪连柱，粒径减小，其中掺杂有少量的小颗粒并出现了一定程度的团聚现象（图7a），而以氯化锌作为锌源时，产物结晶质量较差，但能够看出，除有少量不规则的纳米棒状结构外，基本以小棱柱为主（图7b）。由于氧化锌是典型的极性晶体，硝酸根离子和氯离子被吸附在晶面的扭折处，对六方相氧化锌的基本形貌影响不大，但硝酸根离子水合半径小，扩散速度较快，加速了前驱体离子的聚集成核，使之成核速度快，数目多，使得晶体尺寸变小，因而合成的氧化锌粒径变小[9]。

2.4孪连柱状ZnO的形成机理

该实验制备过程中存在下述反应：Zn2++2OH-Zn(OH)2Zn(OH)2ZnO（nuclei）+H2OZn(OH)2+2OH-Zn(OH)42-溶液中的Zn2+和OH-结合生成难溶的Zn(OH)2，在水热溶液的高温环境中，中间产物Zn(OH)2脱水形成ZnO，当溶液中的ZnO浓度达到平衡时，就会在溶液中形成ZnO晶核。ZnO是一种极性晶体，属于六方晶系，晶体中Zn原子按六方紧密堆积排列，每个锌原子周围有四个氧原子，构成Zn-O46-配位四面体，晶胞大体上是一个六方柱，两个端面分别是带正电的Zn2+(0001)面和带负电的O2-(0001)面，这两个极性面具有较高的表面能。因此，溶液中的ZnO晶核可以看做是从O2-面到Zn2+面的单向极性场，为了平衡这种偶极场，两个端面带有相反极性的ZnO晶核在最初生长时会组装到一起，即极性场诱导了孪连柱状ZnO晶核的形成[10]，该晶核沿C轴方向有一个带正电的Zn2+(0001)面和带负电的O2-(0001)面。晶体的生长行为主要由晶体的内在结构决定，同时也受外部因素的影响。在晶体生长过程中，生长速度快的晶面逐渐消失，而生长速度慢的晶面会逐渐显露[11]。中间产物Zn(OH)2在碱性水热环境中羟基化形成Zn(OH)42-四面体配位离子，即所谓的晶体生长基元，生长基元在晶体生长驱动力作用下往晶体各个面族上叠合。当反应体系的碱性只是达到使Zn(OH)2羟基化而没有多余的OH-存在时，Zn(OH)42-四面体生长基元易于在孪连柱状ZnO晶核的Zn2+(0001)面上叠合，该面生长速率快易消失，而孪连柱状ZnO晶核带负电的O2-(0001)面与生长基元带有相同电性，生长基元不易在该面叠合，故生长速率慢并逐渐显露，此条件下晶体将呈单锥状。该实验中水热体系的碱性较强，Zn(OH)2全部羟基化后还有剩余的OH-存在，此时OH-会吸附在Zn2+(0001)面上，阻止Zn(OH)42-在该面的叠合，导致正极性面生长速率减慢并逐渐显露；而反应过程中引入的表面活性剂CTAB离解为带有较长疏水基的阳离子CTA+，被吸附在孪连柱状ZnO晶核带负电的O2-(0001)面上，产生了空间位阻效应，阻碍生长基元在该面上的叠合，导致负极性面生长速率慢并逐渐显露，而生长基元在其他晶面的叠合和生长速率没有发生太大变化，故此条件下制得的ZnO晶体呈孪连短柱状且两个端面都呈平面六边形。

3结论

采用水热法合成了孪连柱状氧化锌纳米粉体，考察了反应时间、反应温度、碱溶液和锌源对氧化锌形貌尺寸的影响，确定了合成孪连柱状氧化锌的最佳反应条件为：反应温度180℃、反应时间5h、氢氧化钾为碱溶液、乙酸锌为锌源，并对孪连柱状ZnO的形成机理进行了研究。

纳米氧化锌范文第8篇

关键词：防晒剂；纳米氧化锌；毒性

氧　化锌具有良好的滤过中波紫外线(UVB)长波紫外线(UVA)作用，是常用的广谱防晒剂，但氧化锌涂抹后感觉较为粘稠，而且会在皮肤表面形成一层白膜，影响美观，在一定程度上限制了其作为化妆品的应用价值。纳米技术的出现很好地解决了这些问题，纳米氧化锌不仅保留了良好的防晒效果，而且不粘稠，容易涂抹，涂抹在皮肤上几乎完全透明，从而大大地提高了氧化锌在化妆品领域的接受程度，备受生产商的青睐。纳米氧化锌自上世纪九十年代末开始应用于防晒剂，并在短时间内急速发展，据欧洲化学品生态毒理学和毒理学中心(ECETOC)估计在2003年至2004年间全球大约有1,000吨的纳米粒子用于防晒剂[1]，而纳米氧化锌是防晒剂中主要的纳米粒子之一。纳米氧化锌在防晒剂中如此广泛的应用，使得其安全性成为近年来关注的焦点及研究的热点。

1.纳米粒子与纳米氧化锌

一般认为，纳米物质指尺寸小于100纳米(nanometer，nm)的物质，包括纳米粒子、纳米纤维和毫微管。纳米粒子是指直径小于100nm的物质。防晒剂中的纳米氧化锌大小一般在30nm～200nm之间，多在150nm以下，以聚合物的形式存在。由于纳米粒子作为化妆品原料使用的时间相对较短，对其安全性一直存在质疑，因此许多含有纳米粒子的化妆品并未在包装上进行标识，或仅标识为“微粒子”或“超细粒子”，以回避消费者对于安全性的顾虑。

影响防晒剂中纳米氧化锌安全性的两个关键因素是暴露于人体的剂量以及在人体内引起的毒性效应，许多研究从这两方面进行了探索。

2.防晒剂中纳米氧化锌潜在人体暴露的途径

2.1　经皮肤吸收

防晒剂中的纳米氧化锌，接触人体最主要的途径是皮肤。人体皮肤角质层细胞间隙约为100nm，在某些情况下可变宽，而且毛囊使得皮肤表面积增加，纳米氧化锌在毛囊内的堆积可能成为其进入人体的潜在途径，因此理论上防晒剂中的纳米氧化锌有可能穿透角质层的屏障进入深层活体组织。关于纳米氧化锌的经皮吸收的研究很多，Karsten Schlling等回顾了近10余年间的研究成果，这些研究采用在体试验或离体试验，对纳米氧化锌在无毛小鼠、猪或人体皮肤等各种皮肤模型中的经皮吸收情况进行了探索，并未发现防晒剂中的纳米氧化锌透过皮肤角质层的屏障进入活性细胞中的证据，并认为主要原因是防晒剂中毒纳米氧化锌一般都是以聚合物的形式存在，而非原始的纳米粒子。

然而，这些基于正常皮肤的研究，并不能反应皮肤角质层受损时纳米氧化锌经皮吸收的情况，仍然不能完全打消消费者对其安全性的担忧。因为皮肤晒伤后反复涂抹防晒剂的情况时有发生，而晒伤的皮肤角质层功能受损，渗透能力大大增强，防晒剂的经皮吸收可能增加。皮肤渗透性较高的情况还包括儿童的皮肤、老人的皮肤或身体某些较薄的皮肤等，目前关于纳米氧化锌在受损皮肤或渗透性较高的皮肤的经皮吸收情况鲜见报道，应该是下一步研究的方向。

2.2　经呼吸道吸入或经口腔吸收

某些特殊用途或特殊剂型的防晒剂除了经皮肤吸收以外，还可能通过其它途径进入人体，如粉状或喷雾状的防晒剂中的纳米氧化锌可通过呼吸道进入人体，唇部防晒剂中含有的纳米氧化锌可经口腔吸收，防晒剂洗脱后进入游泳池或水库中也可间接地经口腔吸收进入人体。另外在防晒剂的生产、运输过程中工人的职业暴露也是经呼吸道或口腔吸收的一个重要的途径[3]。

3.防晒剂中纳米氧化锌的基因毒性和光毒性

一般认为氧化锌并不具有毒性，但纳米氧化锌颗粒更细，具有更大的表面积，更容易被人体吸收，进入人体后具有更强的化学活性，而且可与蛋白结合形成复合物，逃避细胞吞噬和免疫监视，可诱导产生自由基及其它活性氧产物(ROS)，损害DNA。纳米氧化锌作用的靶器官包括肝、脾、心脏、胰腺及骨组织[4]。体外研究发现，将细胞暴露于不同浓度的纳米氧化锌中，发现浓度在10ug／ml以上时，可引起剂量依赖性的炎症反应，并引起细胞活性下降[5]。另一项研究将表皮细胞暴露于30nm左右的纳米氧化锌粒子中，追踪到了氧化应激和DNA损害的标记[5]。而小鼠在体试验的研究发现，纳米氧化锌可引起暂时性的肺部炎症反应[6]，在小鼠肠道内聚积可阻塞肠道，引起嗜睡、呕吐、腹泻甚至死亡，还可引起肾损害和严重贫血[7]。这些研究都表明，纳米氧化锌引起毒性反应主要发生在一定浓度以上，而防晒剂中的纳米氧化锌在正常情况下几乎不会经皮肤吸收，因此仅通过涂抹在皮肤表面难以达到引起毒性的浓度，但如通过呼吸道和消化道进入人体达到一定剂量，仍有可能对人体产生毒性。

纳米氧化锌作为防晒剂使用，其光学活性十分重要。纳米氧化锌可作为光催化剂激发光电细胞产生电流，在紫外线的作用下发射大量电子，这些电子诱导过氧化物、自由基及其它活性氧产物的形成，从而损害蛋白、脂肪及DNA[8]。有研究观察了在有或没有紫外线照射的情况下，不同浓度的纳米氧化锌引起细胞活性下降的情况，发现两者并无差异，说明纳米氧化锌没有光毒性[2]。Dufour等分别在黑暗中(D)、涂抹氧化锌的同时照射紫外线(S1)以及在涂抹氧化锌之前预先照射紫外线(P1)三种情况下将纳米氧化锌涂抹在中国仓鼠的卵巢细胞上，结果发现在PI和SI两种情况下，细胞染色体变异的性质、发生率及严重程度一样，因此研究者认为染色体变异是紫外线增加了细胞对氧化锌的敏感性的结果，而非纳米氧化锌本身具有光毒性[9]。这可能是因为防晒剂中的纳米氧化锌粒子多有疏水性基团包裹，消灭了其光催化表面活性，阻止或降低了曝光后ROS和自由基的产生。

纳米氧化锌在防晒剂中使用已有近20年的历史，临床也未见有光毒性事件报道，也从实践的角度证实了上述研究成果。

根据已有的研究成果来看，可认为防晒剂中的纳米氧化锌一般情况下不经皮肤吸收，对人体安全性的无明确的影响，不失为一种高效、安全的防晒剂。但应进一步研究纳米氧化锌在受损皮肤吸收的情况以及经呼吸道和消化道吸收后对人体的危害，以更全面的评价防晒剂中

纳米氧化锌的安全性。毕竟纳米技术还是一门新型的学科，纳米粒子对人体安全性的影响还有许多未知的因素，需要在长期的实践中观察和检验。

参考文献：

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纳米氧化锌范文第9篇

一、纳米氧化锌的制备

氧化锌的制备方法分为三类：即直接法（亦称美国法）、间接法（亦称法国法）和湿化学法。目前许多市售氧化锌多为直接法或间接法产品，粒度为微米级，比表面积较小，这些性质大大制约了它们的应用领域及其在制品中的性能。我公司采用湿化学法（npp-法）制备纳米级超细活性氧化锌，可用各种含锌物料为原料，采用酸浸浸出锌，经过多次净化除去原料中的杂质，然后沉淀获得碱式碳酸锌，最后焙解获得纳米氧化锌。与以往的制备纳米级超细氧化锌工艺技术相比，该新工艺具有以下技术方面的创新之处：

1. 平衡条件下反应动力学原理与强化的传热技术结合，迅速完成碱式碳酸锌的焙解。

2. 通过工艺参数的调整，可以制备不同纯度、粒度及颜色的各种型号的纳米氧化锌产品。

3. 本工艺可以利用多种含锌物料为原料，将其转化为高附加值产品。

4. 典型绿色化工工艺，属于环境友好过程。

二、纳米氧化锌的性能表征

纳米级氧化锌的突出特点在于产品粒子为纳米级，同时具有纳米材料和传统氧化锌的双重特性。与传统氧化锌产品相比，其比表面积大、化学活性高，产品细度、化学纯度和粒子形状可以根据需要进行调整，并且具有光化学效应和较好的遮蔽紫外线性能，其紫外线遮蔽率高达98%；同时，它还具有抗菌抑菌、祛味防酶等一系列独特性能。

清华大学分析测试中心用透射电镜对产品进行了分析，纳米氧化锌粒子为球形，粒径分布均匀，平均粒径20~30纳米，所有粒子的粒径均在50纳米以下。经st-a表面和孔径测定仪测试，纳米氧化锌粉体的bet比表面积在35m2/g以上。此外，通过调整制备工艺参数，还可以生产出棒状纳米氧化锌。 本产品经

前我公司的纳米氧化锌已在国内多家大型轮胎和橡胶制品企业得到良好应用。

2. 油漆涂料 随着人们对涂料的色泽、涂膜性能、环保等各方面要求的提高，纳米材料在涂料行业中的应用受到越来越广泛的重视。目前应用于涂料中的纳米材料品种有纳米二氧化钛、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、纳米碳酸钙等，其中纳米二氧化钛和纳米二氧化硅由于其昂贵的价格而限制了它们的应用范围和数量，纳米碳酸钙性能又比较单一，在提高涂料的防霉和抗紫外老化性能方面作用较小，因而纳米氧化锌以其优异的性价比在涂料的应用中占据了更大的优势。 纳米氧化锌具有一般氧化锌无法比拟的新性能和新用途，能使涂层具有屏蔽紫外线、吸收红外线及杀菌防霉作用，因此它可广泛应用于建筑内外墙乳液涂料及其他涂料中，同时它的增稠作用还有助于提高颜料分散的稳定性。 我公司通过与相关科研单位联合开发，将纳米氧化锌成功应用于水性涂料中，制作成纳米氧化锌改性涂料，经测试表明，此改性涂料的耐沾污性、耐人工老化性、耐水耐碱性、耐洗刷性、硬度及附着力等传统机械力学性能得到较大的改善。此外，纳米氧化锌改性涂料的抗菌防霉性能也在进一步研究之中。

纳米氧化锌范文第10篇

关键词：纳米氧化锌 制备 催化性能

中图分类号：TB383 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（b）-0099-01

纳米氧化锌由于具有粒径小、比表面积大的特点，具有宏观物体所不具有的量子尺寸效应、表面效应以及体积效应等。近年来，随着研究人员对纳米氧化锌的研究日益加深，发现纳米氧化锌在磁学、光学和力学等方面具有特殊的功能，其应用价值也不断得到重视和体现。纳米氧化锌的制备成为当前科研工作的热门话题，也关系着纳米氧化锌能否用于治理环境污染。因此，开展纳米氧化锌的制备以及催光性能的研究有十分重要的意义。

1 纳米材料的特性

1.1 表面效应

表面效应是指纳米材料性质上发生的变化，它是由表面原子和总原子数之比随着粒径的变化而引起的。一般说来，当粒径减小时，表面原子的数量会快速增加，并且会随着粒径的减小，表面的原子会越多。表面原子的悬空键增多，具有不饱和的性质，化学性能强，容易和其他原子相结合。随着表面能的增加，表面原子数增多，表面原子和总原子数之比不断增大，“表面效应”便相继产生。

1.2 体积效应

纳米粒子的尺寸和德布罗意波长相比，相似或者较小的时候，会破坏粒子周期性的边界条件，粒子的磁性、内压、热阻、熔点等发生了改变，这就是所谓的体积效应。

1.3 小尺寸效应

超微细粒的尺寸和光波波长、德布罗意波长以及透射深度等相比，尺寸相似或者较小，边界条件就会被破坏，导致非晶态粒子的表面原子密度变小，造成声、光、电、热等性能发生改变，这就是所谓的小尺寸效应。

2 纳米氧化锌的制备方法

纳米氧化锌的制作方法有多种，主要是分为物理法和化学法。物理法主要有熔融骤冷、重离子轰击和机械粉碎等，但由于物理法对设备的要求较高，制作的粉体的粒径较大等缺点，造成物理法应用范围较小。在实际的工业生产以及相关的研究领域一般采取的方法是化学法，分为固相法、液相法以及气相法。

2.1 物理法

物理法是纳米氧化锌的制作方法之一，主要包括机械粉碎法、塑性变形法。机械粉碎法是通过利用机器粉碎、电火花爆炸等方法，粉碎一般的氧化锌，张伟等人通过此法都得到了超微粉，这个方法虽然简单，但是耗能大、纯度低。塑性变形法是指在净静压作用下使得普通氧化锌发生严重变形。此法纯度较高，但是对生产设备提出了很高的要求。

2.2 化学法

（1）直接沉淀法。

在可溶性的盐液中，加入一定量的沉淀剂，沉淀后除去阴离子，然后经热分解得到纳米氧化锌，沉淀物的选择不同，沉淀产物就会不一样。常用的沉淀物为氨水、尿素等。

（2）均匀沉淀法。

通过一定的化学反应，使得溶液中的构晶微粒缓慢释放出来，在化学反应中，沉淀剂不会和被沉淀物发生反应，而会在整个化学反应中慢慢析出。常见的沉淀剂是尿素和六亚甲基四胺。

2.3 纳米氧化锌的制备

（1）仪器、材料准备。

制备过程中所需要的材料有：氢氧化钠、聚乙二醇、乙醇、醋酸锌、硝酸锰等均为分析纯。

制备过程所需要的仪器有：85-2型磁力搅拌器、KQ5200数控超声振荡器、JASCD-721紫外分光光度计等。

（2）制备过程。

在室温下，把0.5 mol/L醋酸锌与10mol/L的氢氧化钠混合配成溶液A，把一定量的环己烷、聚乙二醇以及蒸馏水按照一定比例混合配成溶液B，把1 mol/L的Mn（NO3）2与NaOH按照1∶2的比例混合溶于一定量的水中，配合成溶液C。然后将A、B、C三种溶液混合，利用超声波充分振荡，再装入高压反应釜，在180 ℃的恒温下，反应9个小时，自然冷却，再经过两次水洗和两次乙醇洗涤，最后在干燥箱中烘干。

2.4 光催化实验

准备两份一定容量（100 ml）浓度的的罗丹明B溶液，在这两份溶液中一份加入ZnO粉体，另一份什么都不加。溶液充分混合后，放在黑暗中预吸附一小时达到吸附平衡，然后用30 W/287 nm紫外灯照射，要求是光源距液面13 cm，间隔时间是30 min，然后取样离心除去ZnO，再用紫外可见光光度计在染料罗丹明B的吸收峰处测量吸光度的变化，依次，计算出降解率，查看光催化性能。

实验表明：罗丹明B的最大吸收峰达到554 nm。发现掺锰ZnO在紫外光照射条件下对罗丹明B有极好的降解效果，在4 h内降解率能达到92%，据此，表明本实验中制备的掺锰ZnO具有非常好的光催化性能。

3 纳米氧化锌的应用

纳米氧化锌有许多优点，稳定性较好、价格比较低廉，不会造成二次污染等，使其具有广泛的应用前景，尤其是在光催化剂、抗菌剂等方面，目前，纳米氧化剂在众多领域得到了广泛的应用，如国防、化工、核技术、航空等领域。

（1）橡胶轮胎的生产。

在橡胶制品的生产中，纳米氧化剂得到了充分的应用。一是纳米氧化剂可以作为硫化活性剂，纳米氧化锌可以实现和橡胶分子的有机结合，能够提高橡胶性能；二是纳米氧化锌是耐磨胶制品的原料，使用这种原料可以有效地防止老化、延长使用寿命、减少用量；三是纳米氧化锌还可以作为导电填料，用来研制导电性橡胶。

（2）油漆涂料。

纳米氧化锌在油漆涂料中得到了应用，由于纳米氧化锌具有异于普通氧化锌的特性。在应用过程中，利用纳米氧化锌制成的油漆涂料可以屏蔽紫外线，吸收红外线，杀菌防霉，被广泛的应用在建筑中。此外，它还具有增稠作用，有利于提高油漆颜料的稳定性。

（3）陶瓷材料。

在陶瓷材料中应用纳米氧化锌，可以使陶瓷材料具有自洁作用，能够抗菌除臭、自行分解有机物，在很大程度上提高了产品的质量。越来越多的陶瓷材料产品中应用纳米氧化锌，如，浴缸、墙壁、卫生间和地板砖等。此外，在玻璃中加入纳米氧化锌还可以具有抗菌、耐磨屏蔽紫外线的功能，制作的玻璃被用作汽车和建筑玻璃。

4 结语

纳米氧化锌由于其具有的优异特性和特殊性能，其重要性得到重视，在许多行业和领域得到了广泛的应用。纳米氧化锌是面向21世纪的半导体材料，研究纳米氧化锌的制备具有极其重要的现实意义。因此，应当加强对纳米氧化锌的研究。

参考文献

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