手機掃碼訪問本站
微信咨詢
納米ZnO是一種面向21世紀的新型高功能精細無機產品，由于顆粒尺寸的細微化，比表面積急劇增加，使得納米氧化鋅產生了其本體塊狀材料所不具備的表面效應、小尺寸效應和宏觀量子隧道效應等。因此，納米氧化鋅在磁、光、電、化學、物理學、敏感性等方面具有一般氧化鋅產品無法比擬的特殊性能和新用途，在橡膠、涂料、油墨、催化劑、高檔化妝品以及醫藥等領域展示出廣闊的應用前景。
納米氧化鋅（ZnO）是一種用途廣泛的多功能材料，其紫外（UV）吸收的性質可應用于化妝品和紡織品；光致發光（PL）的性質可應用于激光器和生物熒光標記；光催化性質可應用于降解有機物和光解水。作為一種直接帶隙半導體，ZnO 的禁帶寬度約為 3.36eV，激子結合能為 60meV（均為室溫條件），這賦予了 ZnO 在室溫條件下強的激子發光。
ZnO 有3 種晶體結構，包括常溫條件穩定六方纖鋅礦結構、高溫條件存在的立方閃鋅礦結構和高壓條件存在的巖鹽礦結構。通常，ZnO 為六方纖鋅礦結構，其非中心對稱的晶體結構使其不僅具有壓電性質，而且容易通過控制生長方向來獲得各種形貌 。目前，已制備出顆粒狀、線狀、棒狀、管狀、螺旋狀、花狀、四針狀、片狀、三維有序結構和多孔結構的ZnO。
納米級氧化鋅，是當前應用前景較為廣泛的高功能無機材料，由于顆粒尺寸的細微化，比表面積急劇增加，表面分子排布、電子結構和晶體結構都發生變化，由于粒子尺寸小，比表面積大，具有表面效應、小尺寸效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應等，從而具有一系列優異的物理、化學、表面和界面性質，在磁、光、電、催化等。納米ZnO是由于其顆粒尺寸的細微化，比表面積急劇增加，表面分子排布、電子結構和晶體結構都發生變化，在磁、光、電、催化等方面具有一般ZnO所無法比擬的特殊性能和用途，由它構成的二維薄膜和三維固體也不同于常規薄膜和塊狀固體材料。
氧化鋅的用途很廣，一可作為天然橡膠、合成橡膠及膠乳的硫化活性劑、補強劑以及著色劑。納米氧化鋅由于顆粒細、比表面積大，更能增強硫化橡膠的物理性能。二可作催化劑、脫硫劑。納米氧化鋅的表面高活性可以提高催化劑的選擇性能和催化效率。三可作為涂料的填料防腐劑和發光劑。納米氧化鋅優異的紫外線遮蔽能力，除上述性能外，使其在涂料的抗老化等方面具有更為突出的特性。
四可作為玻璃和陶瓷的助熔劑。納米氧化鋅由于顆粒細、活性高，可以降低玻璃和陶瓷的燒結溫度。此外，利用納米氧化鋅制備的陶瓷釉面更加光潔，而且具有抗菌、防霉、除臭等功效。五在電子工業中是壓敏電阻的主原料，也是磁性、光學等材料的主要添加劑。采用納米氧化鋅制備壓敏電阻，不僅具有較低的燒結溫度，而且壓敏電阻性能得到提高，如通流能力、非線性系數等。納米氧化鋅在光學器件中的應用將隨著納米氧化鋅光學性能的深入研究會取得比較大的突破。另外，還可在印染工業中作為防染劑等。
超細粉體的合成方法可分為粉碎法與造粒法或干法與濕法，物理法與化學法。物理方法是將常規的粉體經機械粉碎、球磨而制得。其特點是方法簡單，但產品純度較低，顆粒分布不均勻。化學方法是從原子或分子成核，生成納米級的超微細粒子，合成途徑有兩種：一是在控制條件下從原子或分子成核，生長或化合凝聚成具有一定尺寸和形狀的粒子；二是采用特殊的粉碎技術將普通級別的氧化鋅粉碎至超細。
目前開發的主要是氣流粉碎技術。此法易引入雜質，且能耗大。化學法可以得到超細粉，它又可分為固相法、液相法和氣相法。常用的合成超細ZnO的方法有CVD、噴霧法、醇鹽水解法、直接沉淀法和均勻沉淀法等。納米氧化鋅的制備方法很多，按研究的學科可分物理法、化學法和物理化學法；按照物質的原始狀態又可分為固相法、液相法和氣相法。
物理制備法是指采用光、電技術使材料在真空或惰性氣體中蒸發，然后使原子或分子形成納米微粒；或用球磨、噴霧等以力學過程為主獲得納米微粒的制備方法。物理法包括機械粉碎法和深度塑性變形法。機械粉碎法是采用特殊的機械粉碎、電點火花爆炸等技術將普通級別的氧化鋅粉碎至超細。
化學制備法各組分的含量可精確控制，并可實現分子、原子水平上的均勻混合，通過工藝條件的控制可獲得粒度分布均勻、形狀可控的納米微粒材料。因此它是目前采用最多的一種方法，納米氧化鋅的制備也不例外。化學制備法又可分為化學沉淀法、化學氣相沉積法、水解法、熱分解法、微乳液法、溶膠凝膠法、溶劑蒸發法等多種方法。
[1]關淑霞，劉繼偉，張志秋編；陳慧娟審,分析化學實驗（含綜合與設計部分）,石油工業出版社,2015.08,第147頁
[2]陳梟,石倩,楊樂,邱瑜,孫奇,雷華.納米氧化鋅表面修飾及其應用研究進展[J].化工進展,2018,37(02):621-627.
[3]汪多仁編著,綠色化工助劑,科學技術文獻出版社,2006年01月第1版,第162頁
[4]王杏，魏唯濂，魏紹東著,納米二氧化鈦的生產與應用,貴州科技出版社,2014.07,第51頁
[5]關淑霞，劉繼偉，張志秋編；陳慧娟審,分析化學實驗（含綜合與設計部分）,石油工業出版社,2015.08,第147頁