干貨:一文了解納米氧化鋅(ZnO)的4種化學制備方法
氧化鋅是一種重要的寬帶陳(37 eV)半導體氧化物,常溫下激發鍵能為60 meV.近年來,低維(0維、1維、2維)納米材料由于具有新穎的性質已經引起了人們廣泛的興趣。納米氧化鋅的化學制備方法種類繁多,新工藝層出不窮,如液體-固體-溶液相轉移與分離法,但研究較多的主要有沉淀法、溶膠-凝膠法、微乳液法、水熱(溶劑熱)法等。
1、沉淀法
沉淀法一般分為直接沉淀法與均勻沉淀法。直接沉淀法是在可溶性鋅鹽溶液中加入沉淀劑制得氧化鋅前驅體,將其洗凈后在一定溫度下熱分解得納米氧化鋅。常見的沉淀劑為氨水、碳酸氫銨等。而前驅物為Zn(OH)2、Zn2(OH)2CO3等。
舉例:提供一種通過Zn(NO3)2和NaOH之間反應得到的Zn(OH)2進行熱分解反應制備了氧化鋅納米晶體。用NaOH作沉淀劑一步法直接制備納米氧化鋅的反應式如下:
2、溶膠-凝膠法
溶膠凝膠法是制備超微顆粒的一種濕化學法。其基本原理是將金屬無機鹽或金屬醇鹽溶于溶劑中形成均勻的溶液,溶質與溶劑產生水解或與醇反應,反應生成物經聚集后,一般生成納米級粒子并形成溶膠。
3、水熱(溶劑熱)法
水熱合成法是液相中制備超微顆粒的一種新方法。一般是在100-150oC溫度下和高氣壓環境下實現從原子、分子級的微粒構筑和晶體生長。溶劑為水稱水熱法,為其它溶劑如乙醇、異丙醇等時稱溶劑熱法。
納米氧化鋅的SEM圖
4、微乳液法
兩種互不相溶液體在表面活性劑作用下形成的熱力學穩定的、各向同性、外觀透明或半透明、粒徑在1-100nm的分散體系則稱為微乳液。微乳液通常是由表面活性劑、助表面活性劑、油和水組成的透明的、各向同性的熱力學穩定體系。
下面是關于氧化鋅的一些科普:
納米氧化鋅溶于水嗎?
不溶。
納米氧化鋅是一種難溶物質,氧化鋅納米顆粒因子比水分子大,它不溶于水,但可以溶于酸、濃氫氧化堿、氨水和銨鹽溶液等強堿。
納米氧化鋅的作用與功效:
納米氧化鋅是一種新型的功能材料,具有多種功效和用途。
納米氧化鋅具有光學、電學、磁學、熱學、靈敏度等特性,在制藥、保健和食品工業中具有廣泛的應用。例如,它可以作為催化劑、光化學用半導體材料,用于制造有抗紫外線及抗紅外線輻射功能的纖維,以及制造合成橡膠、涂料等。
此外,納米氧化鋅還具有很好的紫外線屏蔽性。在飼料工業中,納米氧化鋅作為一種納米材料,具有高效的生物學活性、吸收率高、抗氧化能力強、安全穩定等特性,可以解決動物體對鋅的需求量,并減少對環境的污染。同時,它還可以改善動物生產性能。
綜上所述,納米氧化鋅具有多種功效和用途,在制藥、紡織、飼料等領域都有廣泛的應用前景。
納米氧化鋅和氧化鋅的區別:
納米氧化鋅與普通氧化鋅在結構、生產方法和表面性質等方面存在顯著差異。
結構:納米氧化鋅的顆粒特別細小,與普通氧化鋅相比,其表面存在許多未成鍵原子和晶體缺陷,使其具有較強的反應活性。
生產方法:普通氧化鋅的生產方法包括間接法、直接法和電熱法,而納米氧化鋅的生產方法則是由氯化鎂和堿超高壓高溫反應后,經過有機化學活性炭過濾制得。
表面性質:由于納米氧化鋅的顆粒細小,導致其表面存在許多未成鍵原子和晶體缺陷,這使得其具有強反應活性。這種特性使得納米氧化鋅在光催化等方面具有很好的性能。
應用:納米氧化鋅在紫外線光照時對大腸桿菌和金色葡萄球菌**率分別達到了97.1%和98.3%。在日光燈照射條件下,無論是對大腸桿菌還是金黃色葡萄球菌,納米氧化鋅均比普通氧化鋅有更好的**作用。此外,納米氧化鋅還具有良好的屏蔽紫外線和抗菌功能。
總的來說,納米氧化鋅和普通氧化鋅在結構、生產方法、表面性質和應用方面都有顯著的區別。
納米氧化鋅是不是危險品?
根據《聯合國危險貨物運輸規則》(UN Model Regulations)和《危險化學品目錄及管理辦法》,納米氧化鋅不屬于危險品。但是,在運輸、儲存和使用納米氧化鋅時,需要采取適當的防護措施,以確保人員安全和環境的保護。
西安齊岳生物提供一系列的功能化修飾納米氧化鋅的定制產品;
粒徑在100 nm以下的納米ZnO進行表面修飾(M-ZnO)
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溫馨提示:僅用于科研!!!