毕设论文 米纳zno的制备方法.doc

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1、本科毕业论文第II页共II页目录1绪论11.1纳米ZnO的概述11.1.1纳米ZnO11.1.2纳米ZnO功能11.1.3纳米ZnO的主要用途31.2制备纳米ZnO的方法，以及概述41.2.1固相法41.2.2气相法51.2.3液相法61.3沉淀法制备纳米ZnO81.3.1沉淀法81.3.2沉淀法原理81.3.3沉淀法制备纳米ZnO过程出现的问题81.4本课题研究的内容和意义92实验部分102.1实验材料，实验仪器设备以及试剂102.1.1实验仪器设备102.1.2实验试剂102.2纳米ZnO的制备方法102.2.1制备纳米ZnO中间沉淀物112.2.2沉淀产物

2、的过滤、洗涤132.2.3沉淀物的焙烧142.2.4沉淀物的煅烧、研磨143实验结果分析与讨论163.1各个因素对实验中生产中间沉淀物的影响163.1.1ZnSO4·7H2O的加入量对中间产物产率的影响16本科毕业论文第II页共II页3.1.2确定最佳的氨水加入量163.1.3温度以及搅拌速率对实验的影响173.1.3最佳的反应条件183.1.4中间产物的过滤和洗涤183.1.5中间沉淀物的焙烧183.1.6煅烧的最佳时间19结论20致谢21参考文献22本科毕业论文第23页共23页1绪论1.1纳米ZnO的概述20世纪90年代出现了一门新兴的科技，那就是纳米科学和

3、技术，它已经成为世界材料，物理，化学，生物，力学等等学科方面的研究的热门课题之一。这种既具不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料，即为纳米材料。纳米材料可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体、纳米复合材料、纳米结构等。它是一个覆盖面特别广，学科多样性的交叉的科学性研究方向和产业领域。纳米是一个长度单位，1m的十亿分之一等于1nm。当物质到纳米尺度以后，大约是在1—100nm这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。如果仅仅是尺度达到纳米，而没有特殊性能的材料，也不能叫纳米材料。纳米材料的研究领域从原子团到大块材料，包括生

4、物材料、无机材料、有机材料、以及金属材料等。1.1.1纳米ZnO纳米ZnO又称活性ZnO，一种面向21世纪的新型高功能精细无机产品。因为它的特殊的尺寸有了特殊的功能。其颗粒大小约在1—100nm。表现出许多特殊的性质，如非迁移性、吸收、荧光性、散射紫外线能力和压电性等，通过应用它在光、电、磁等方面的性能，可制造紫外线遮蔽材料、变阻器、高效催化剂、气体传感器、塑料薄膜、荧光体、压电材料、压敏电阻、图像记录材料、和磁性材料等[29~30]。1.1.2纳米ZnO功能ZnO是一种多功能性的新型无机材料，由于晶粒的细微化，其晶体结构和表面电子结构发生变化，产生了特殊的宏观

5、隧道效应、量子尺寸效应、表面效应和体积效应以及高分散性、高透明度等特点。近年来发现它在磁学、催化、力学、光学、等方面展现出许多特殊功能，使其在生物、化工、电子、光学、陶瓷、医药等许多领域有重要的应用价值，具有ZnO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。由于纳米氧化锌一系列的优异性和十分诱人的应用前景，因此研发纳米氧化锌已成为许多科技人员关注的焦点[21~27]。（1）用于催化剂和光催化剂纳米ZnO本科毕业论文第23页共23页由于比表面积大、尺寸小、颗粒内部与表面的键态的不同、表面原子配位不全等，导致表

6、面的活性度增多，增大了反应面面积。根据光敏半导体催化理论和实验发现，纳米ZnO半导体催化性能与其能级结构有关。纳米ZnO的催化活性和选择性远远大于传统催化剂。研究表明，如果使用纳米ZnO作为光催化剂的话，那么反应速率可以成百上千的提高并且不引起光的散射。（2）抗菌作用纳米ZnO无毒、无味，对皮肤无刺激，是皮肤的外用药物，能起到保护、防皱和消炎等作用。此外对UVA和UVB均有良好的屏蔽作用，纳米ZnO吸收紫外线的能力很强，同时还可以用于化妆品的防晒剂；也可以用于生产抗菌、抗紫外线、防臭的纤维。通过纳米ZnO的定量杀菌试验表明了在5分钟内，在纳米ZnO的质量分数为1

7、％时，大肠杆菌的杀菌率为99．93％，金黄色葡萄球菌的杀菌率为98．86％。由此可见其杀菌的效果。同时紫外线对纳米ZnO能产生一些化学反应，在紫外线的照射下，在水和空气中能分解出能自由移动的带负电的电子，而且同时留下带正电的空穴，它可以激活空气中的氧气，使其变成活性的氧原子，它具有极强的化学活性，并且能与大多数有机物发生氧化反应，包括细菌体内的有机物，所以能杀死大多数病菌和病毒。（3）陶瓷工业纳米氧化锌的比表面积大，体积小，粒度较均匀，在陶瓷业可以直接利用，陶瓷工业在ZnO作为白色颜料方面使用的比较广泛，将纳米ZnO添加到陶瓷中，不仅可以使陶瓷制品烧结温度降低4

8、00℃到600℃，而且烧