【正文】 本 科 畢 業(yè) 論 文 第 I 頁(yè) 共 II頁(yè) 納米 ZnO 的制備方法 目錄 1 緒論 ...................................................................................................................................... 1 納米 ZnO 的概述 ................................................................................................................ 1 納米 ZnO.......................................................................................................................... 1 納米 ZnO 功能 ................................................................................................................. 1 納米 ZnO 的主要用途 ..................................................................................................... 3 制備納米 ZnO 的方法，以及概述 .................................................................................... 4 固相法 .............................................................................................................................. 4 氣相法 .............................................................................................................................. 5 液相法 .............................................................................................................................. 6 沉淀法制備納米 ZnO......................................................................................................... 7 沉淀法 .............................................................................................................................. 7 沉淀法原理 ...................................................................................................................... 8 沉淀法制備納米 ZnO 過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題 ......................................................................... 8 本課題研究的內(nèi)容和意義 ................................................................................................. 8 2 實(shí)驗(yàn)部分 ............................................................................................................................ 10 實(shí)驗(yàn)材料， 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備以及試劑 ............................................................................... 10 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備 ................................................................................................................ 10 實(shí)驗(yàn)試劑 ........................................................................................................................ 10 納米 ZnO 的制備方法 ...................................................................................................... 10 制備納米 ZnO 中間沉淀物 ............................................................................................11 沉淀產(chǎn)物的過(guò)濾、洗滌 ................................................................................................ 13 沉淀物的焙燒 ................................................................................................................ 14 沉淀物的煅燒、研磨 .................................................................................................... 14 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論 ........................................................................................................ 16 各個(gè)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)中生產(chǎn)中間沉淀物的影響 ................................................................. 16 本 科 畢 業(yè) 論 文 第 II 頁(yè) 共 II頁(yè) ZnSO47H2O 的加入量對(duì)中間產(chǎn)物產(chǎn)率的影響 ........................................................ 16 確定最佳的氨水加入量 ................................................................................................ 16 溫度以及攪拌速率對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響 ................................................................................ 17 最佳的反應(yīng)條件 ............................................................................................................. 17 中間產(chǎn)物的過(guò)濾和洗滌 ................................................................................................ 18 中間沉淀物的焙燒 ........................................................................................................ 18 煅燒的最佳時(shí)間 ............................................................................................................ 19 結(jié)論 .......................................................................................................................................... 20 致謝 .......................................................................................................................................... 21 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 22 本 科 畢 業(yè) 論 文 第 1 頁(yè) 共 23 頁(yè) 1 緒論 納米 ZnO 的概述 20 世紀(jì) 90 年代出現(xiàn)了一門(mén)新興的科技，那就是納米科學(xué)和技術(shù)，它已經(jīng)成為世界材料，物理，化學(xué)，生物，力學(xué)等等學(xué)科方面的研究的熱門(mén)課題之一。 這種既具不同于原來(lái)組成的原子、分子，也不同于宏觀的物質(zhì)的特殊性能構(gòu)成的材料，即為納米材料 。納米材料可分為納米粉末、納米纖維、納米膜、納米塊體、納米復(fù)合材料、納米結(jié)構(gòu)等。它是一個(gè)覆蓋面特別廣，學(xué)科多樣性的交叉的科學(xué)性研究方向和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。納米是一個(gè)長(zhǎng)度單位， 1m 的十億分之一等于 1nm。 當(dāng)物質(zhì)到納米尺度以后，大約是在 1—100nm這個(gè)范圍空間，物質(zhì)的性能就會(huì)發(fā)生突變，出現(xiàn)特殊性能。如果僅僅是尺度達(dá)到納米，而沒(méi)有特殊性能的材料，也不能叫納米材料 。納米材料的研究領(lǐng)域從原子團(tuán)到大塊材料，包括生物材料、無(wú)機(jī)材料、有機(jī)材料、以及金屬材料等。 納米 ZnO 納米 ZnO 又稱活性 ZnO， 一種面向 21世紀(jì)的新型高功能精細(xì)無(wú)機(jī)產(chǎn)品。因?yàn)樗奶厥獾某叽缬辛颂厥獾墓δ堋?其顆粒大小約在 1—100nm。 表現(xiàn)出許多特殊的性質(zhì)，如非遷移性、吸收、熒光性、散射紫外線能力和壓電性等，通過(guò)應(yīng)用它在光、電、磁 等方面的性能，可制造紫外線遮蔽材料、變阻器、高效催化劑、氣體傳感器、塑料薄膜、熒光體、壓電材料、壓敏電阻、圖像記錄材料、和磁性材料等 [29~30]。 納米 ZnO 功能 ZnO 是一種多功能性的新型無(wú)機(jī)材料，由于晶粒的細(xì)微化，其晶體結(jié)構(gòu) 和表面電子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生了特殊的宏觀隧道效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和體積效應(yīng)以及高分散性、高透明度等特點(diǎn)。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)它在磁學(xué)、催化、力學(xué)、光學(xué)、等方面展現(xiàn)出許多特殊功能，使其在生物、化工、電子、光學(xué)、陶瓷、醫(yī)藥等許多領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價(jià)值，具有 ZnO 所無(wú)法比較的特 殊性和用途。納米氧化鋅在紡織領(lǐng)域可用于紫外光遮蔽材料、抗菌劑、熒光材料、光催化材料等。由于納米氧化鋅一系列的優(yōu)異性和十分誘人的應(yīng)用前景，因此研發(fā)納米氧化鋅已成為許多科技人員關(guān)注的焦點(diǎn) [21~27]。 （ 1）用于催化劑和光催化劑 納米 ZnO由于比表面積大、尺寸小、顆粒內(nèi)部與表面的鍵態(tài)的不同、表面原子配位 本 科 畢 業(yè) 論 文 第 2 頁(yè) 共 23 頁(yè) 不全等，導(dǎo)致表面的活性度增多，增大了反應(yīng)面面積。根據(jù)光敏半導(dǎo)體催化理論和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，納米 ZnO半導(dǎo)體催化性能與其能級(jí)結(jié)構(gòu)有關(guān)。納米 ZnO的催化活性和選擇性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)催化劑。研究表明，如果使用納米 ZnO作為光催化 劑的話，那么反應(yīng)速率可以成百上千的提高并且不引起光的散射。 （ 2）抗菌作用 納米 ZnO無(wú)毒、無(wú)味，對(duì)皮膚無(wú)刺激，是皮膚的外用藥物，能起到保護(hù)、防皺和消炎等作用。此外對(duì) UVA和 UVB均有良好的屏蔽作用，納米 ZnO吸收紫外線的能力很強(qiáng)，同時(shí)還可以用于化妝品的防曬劑；也可以用于生產(chǎn)抗菌、抗紫外線、防臭的纖維。通過(guò)納米 ZnO的定量殺菌試驗(yàn)表明了在 5 分鐘內(nèi)，在納米 ZnO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1％ 時(shí)，大腸桿菌的殺菌率