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纳米氧化锌的制备、表面改性及应用【摘要】纳米氧化锌是一种具有广泛应用前景的材料，其在光电器件、生物医药和环境保护领域均有重要应用。
本文将首先介绍纳米氧化锌的制备方法和表面改性技术，然后探讨其在光电器件中的应用和在生物医药领域中的潜力，最后讨论其在环境保护中的作用。
通过对这些方面的探讨，可以更好地了解纳米氧化锌在不同领域的应用和价值，同时也展望了其未来在科学研究和工程应用中的发展方向和趋势。
纳米氧化锌的研究不仅可以促进材料科学的发展，还有望为解决当下社会面临的环境和健康问题提供新的解决方案。
【关键词】纳米氧化锌、制备、表面改性、应用、光电器件、生物医药、环境保护、应用前景、研究展望1. 引言1.1 纳米氧化锌的研究背景纳米氧化锌是一种重要的纳米材料，在过去几十年里受到了广泛的研究。
纳米氧化锌具有较大的比表面积、优异的光学、电学性能和良好的化学稳定性，因此被广泛应用于各个领域。
纳米氧化锌的研究背景主要包括以下几个方面：纳米氧化锌的独特性能和结构使其成为一种优异的光电材料，能够广泛应用于光电器件、传感器等领域；纳米氧化锌具有良好的生物相容性和生物活性，在生物医药领域具有很高的应用价值；纳米氧化锌还具有良好的光催化性能和抗菌性能，在环境保护领域也具有广阔的应用前景。
对纳米氧化锌的研究具有重要的意义，能够推动材料科学和应用领域的发展。
1.2 纳米氧化锌的研究意义纳米氧化锌具有优异的光电性能，具有较高的光吸收率和导电性，使其在光电器件领域有着广泛的应用前景。
利用纳米氧化锌可以制备高效的太阳能电池、光电探测器等器件，提高器件的性能和稳定性。
纳米氧化锌具有良好的生物相容性和生物活性，被广泛应用于生物医药领域。
纳米氧化锌可以作为药物载体，具有控释和靶向释放的功能，可以用于治疗肿瘤、炎症等疾病，也可以用于生物成像和诊断。
纳米氧化锌还具有良好的催化活性和光催化性能，被广泛应用于环境保护领域。
纳米氧化锌可以用于水处理、空气净化等领域，去除有害物质和污染物，净化环境，保护生态。
纳米ZnO2的制备实验报告班级：应091-4组号：第九组指导老师：翁永根老师成员：任晓洁 2邵凯 2孙希静 2【实验目的】1.了解纳米氧化锌的基本性质及主要应用2.通过本实验掌握纳米氧化锌的制备方法3.对于纳米氧化锌的常见产品掌握制备原理和方法，并学会制备简易产品。
4.通过本实验复习并掌握EDTA溶液的配制和标定，掌握配位滴定的原理，方法，基准物质的选择依据以及指示剂的选择和pH的控制。
5.掌握基础常用的缓冲溶液的配制方法和原理。
6.加深对实验技能的掌握及提高查阅文献资料的能力。
【实验原理】1. 超细氧化锌是一种近年来发展的新型高功能无机产品，晶体为六方结构，其颗粒大小约在1～100纳米。
纳米氧化锌由于颗粒小、比表面积大而具有许多其表面电子结构和晶体结构发生变化，产生了宏观物体所不具有的特殊的性质，呈现表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应以及高透明度、高分散性等特点。
近年来发现它在催化、光学、磁学、力学等方面展现出许多特殊功能，使在陶瓷、化工、电子、光学、生物、医药等许多领域有重要的应用价值，具有普通氧化锌所无法比较的特殊性和用途。
纳米氧化锌在纺织领域可用于紫外光遮蔽材料、抗菌剂、荧光材料、光催化材料等。
纳米氧化锌一系列的优异性和十分诱人的应用前景。
2. 纳米氧化锌的制备方法主要有：水热法，均相沉淀法，溶胶一凝胶法，微乳液法，直接沉淀法3. 本工艺是将锌焙砂（主要成份是ZnO，主要伴生元素及杂质为铁，铜，铅，镍，铬，镍，此外，还含有其它微量杂质，因而用锌焙砂直接酸浸湿法生产活性氧化锌，必须利用合理的酸浸及除杂工艺，分离铅，脱铁、锰，除钙、镁等重金属）与硫酸反应，生产出粗制硫酸锌，加高锰酸钾、锌粉等，经过提纯得到精制硫酸锌溶液后，再经碳化母液沉淀，制得碱式碳酸锌，最后经烘干，煅烧制成活性氧化锌成品。
4. 氧化锌含量的测定采用配位滴定法测定，用NH3-NH4Cl缓冲溶液控制溶液pH≈10,以铬黑T为指示剂，用EDTA标准溶液进行滴定，其主要反应如下：在氨性溶液中：Zn2++4NH3⇋Zn(NH3)42+加入EBT（铬黑T）时：Zn(NH3)42++EBT（蓝色）⇋Zn-EBT（酒红色）+4NH3滴定开始-计量点前：Zn(NH3)42++EDTA⇋Zn-EDTA+4NH3计量点时：Zn-EBT（酒红色）+EDTA⇋Zn-EDTA+EBT（蓝色）5.活性ZnO的应用：因为活性ZnO具有抗菌，除臭以及除异味等多种作用，本实验制备系列产品，看是否具有除异味的功效，在活性氧化锌中掺杂一定量的银，对常见皮肤病有一定的治疗功效，制备治疗脚气的产品。
纳米氧化锌粒子的制备研究
纳米氧化锌粒子的制备研究是一项重要的研究领域，因为纳米氧化锌具有很多优异的特性，如高比表面积、优良的光催化性能和电学性能等，因此在光电子学、清洁能源和生物医学领域有着广泛的应用。
纳米氧化锌粒子的制备方法可以分为物理法、化学法和生物法三类。
物理法包括气相法和凝胶法。
气相法主要是通过气相沉积或溶胶凝胶法等方法，在高温下使金属锌蒸发成气体，然后与氧气反应生成氧化锌纳米粒子。
凝胶法则是在溶胶中加入适量的锌盐，通过控制pH值和降低温度形成纳米粒子。
化学法包括溶剂热合成法、水热法和微乳液法等。
溶剂热合成法是将金属锌溶解在有机溶剂中，然后通过加热反应生成氧化锌纳米粒子。
水热法是将金属锌加入到水溶液中，然后在高温高压条件下生成纳米粒子。
微乳液法则是通过在稳定的微乳液中加入适量的锌盐，然后通过添加表面活性剂和共溶剂形成纳米粒子。
生物法主要包括微生物还原法和植物提取法。
微生物还原法是利用某些微生物的代谢作用将金属离子还原成金属，然后通过控制反应条件形成氧化锌纳米粒子。
植物提取法是通过植物提取物中的化学成分与金属离子反应生成氧化锌纳米粒子。
上述方法中，化学法和生物法相对较为简单且易于控制纳米粒
子的形貌和尺寸，因此在纳米氧化锌粒子的制备研究中得到了广泛应用。
然而，目前对纳米氧化锌粒子制备方法的研究仍在不断进行之中，以进一步提高纳米氧化锌粒子的制备效率、性能和应用领域的拓展。
纳米材料氧化锌的制备与应用摘要：目的介绍纳米氧化锌的制备方法及其性能应用新进展。
方法对近年来关于纳米氧化锌的制备方法及其性能应用的相关文献进行系统性查阅,对其制备方法的优缺点进行分析,并对纳米氧化锌的几种应用、生产提出了展望。
结果氧化锌是一种高效、无毒性、价格低廉的重要光催化剂。
结论随着环境污染的日益它具有小尺寸效应、表面与界面效应、宏观量子隧道效应、量子尺寸效应等宏观材料所不具备的特殊的性能,使其在力学、磁学、热力学光学、催化、生物活性等方面表现出许多奇异的物理和化学性能,在生物、化工、医药、催化、信息技术、环境科学等领域发挥着重要作用。
纳米ZnO 由于粒子尺寸小,比表面大,具有表面效应、量子尺寸效应等,表现出许多优于普通氧化锌的特殊性能,如无毒和非迁移性、荧光性、压电性、吸收和散射紫外线能力等,在橡胶、陶瓷、日用化工、涂料、磁性材料等方面具有广泛的用途,可以制造气体传感器、荧光体、紫外线遮蔽材料、变阻器、图像记录材料、压敏材料、压电材料、高效催化剂等,备受人们重视1纳米氧化锌的主要制备技术及特点纳米ZnO 的制备方法有多种,可分为物理法和化学法。
物理方法有熔融骤冷、溅射沉积、重离子轰击和机械粉碎等,但因所需设备相对昂贵,并且得到粉体的粒径大等局限,应用范围相对狭小。
在工业生产和研究领域常用的方法为化学法,包括固相法、液相法和气相法。
液相法由于制备形式的多样性、操作简便、粒度可控等特点而备受关注液相法直接沉淀法在锌的可溶性盐溶液中加入一种沉淀剂(如Na2CO3 、NH3·H2O、(NH4) 2C2O4 等) ,首先制成另一种不溶于水的锌盐或锌的碱式盐、氢氧化锌等,然后再通过加热分解的方式制得氧化锌粉体。
此法的操作较为简单易行,对设备要求不高,成本较低,但粒径分布较宽,分散性差,洗除阴离子较为困难。
固相法固相化学反应法固相法制备纳米氧化锌的原理是将两种物质分别研磨、混合后,再充分研磨得到前驱物,加热分解得纳米氧化锌粉体。
山 东 化 工 收稿日期：２０１９－１０－０８作者简介：刘 红（１９９６—），女，安徽蚌埠人，应用化学学生，综述了纳米氧化锌的制备及其优缺点。
纳米氧化锌的制备方法及其优缺点刘 红（池州学院材料与环境工程学院，安徽池州 ２４７１００）摘要：纳米氧化锌是近年来广泛研究的领域，本文综述了纳米氧化锌的各种制备方法及其优缺点。
制备方法分为物理法和化学法，最早制备纳米氧化锌的方法是物理法，化学法根据物质的原始状态，分为气相法、固相法、液相法。
关键词：纳米氧化锌；制备方法中图分类号：ＴＱ１３２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１９）２４－０１１４－０１ 纳米氧化锌是近年来广泛研究的领域，制备方法分为物理法和化学法，最早制备纳米氧化锌的方法是物理法，化学法根据物质的原始状态，分为气相法、固相法、液相法。
１ 物理法最早制备纳米氧化锌的方法是物理法，它主要包括两种：机械粉碎法和深度塑性变形法。
１．１ 机械粉碎法机械粉碎法是采用电点火花爆炸以及球磨、超声波粉碎、冲击波粉碎等特殊的机械粉碎技术，将普通氧化锌粉碎至超细的纳米级别的方法。
工业上并不常采用此法，因为此法虽具有成本低、工艺简单的优点，但存在产品纯度低、能耗巨大、粒度分布不均匀等缺点，且最大的不足是该法得不到１～１００ｎｍ的粉体，不符合工业要求。
１．２ 深度塑性变形法原材料通过净静压的作用发生严重的塑性形变，使其材料尺寸细化到纳米量级的方法是深度塑性变形法。
用此法制备纳米氧化锌，具有粒度可控、致密性好、纯度高的优点，但对生产设备有着比较高的要求，需要有特殊的设备。
２ 化学法根据物质的原始状态，化学法分为：气相法、固相法、液相法。
２．１ 气相法２．１．１ 喷雾热解法喷雾热解法是用喷雾器将锌的醋酸盐或硝酸盐溶液雾化为微液滴，再通过蒸发、干燥、热解、烧结等方法处理得到纳米氧化锌粉体。
喷雾热解法有极高的工业化潜力，且同时具有产物纯度高、粒度和组成均匀、操作过程简单连续等优点。
