纳米氧化锌的应用综述

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1、总第!"#期$%%&年第!期安徽化工!"纳米氧化锌的应用综述杨凤霞1，刘其丽2，毕磊1（1.河南科技学院化工系，新乡453003；2.河南科技学院植保系，新乡453003）摘要：纳米氧化锌由于其尺寸介于分子、原子和宏观微粒之间，具有纳米材料的体积效应、表面效应等许多宏观材料所不具有的特殊性质。综述了纳米氧化锌作为一种新型功能材料在橡胶、涂料、陶瓷、防晒化妆品等领域展示出的引人注目的广泛应用及发展前景。关键词：纳米氧化锌；性质；应用中图分类号：TQ11文献标识码：A文章编号：1008-553X（2006）01-0013-05纳米氧化锌是由极细晶粒组成，特征维度尺寸在

2、纳对比见表1。米数量级（1’100nm）的无机粉体材料，其研究兴起于表1纳米氧化锌比表面积对胶料性能的影响20世纪90年代。近年来，纳米材料因其独特的物理化间接法纳米氧化锌比表面积m2.g-1学作用而被广为重视，并逐步应用于各个领域。纳米氧项目氧化锌406080化锌粒子作为联系宏观物体及微观粒子的桥梁，在化拉伸强度/MPa19.419.819.719.8学、物理学、光、电、磁、敏感性等方面具有一般氧化锌产拉断伸长率/%532530518520品无法比拟的特殊性能和新用途[1、2]。压缩疲劳温升/(48443836疲劳永久变形/%16.113.49.89.81[2]

3、纳米氧化锌的主要性质1.1表面效应2.1.1纳米氧化锌对橡胶性能的影响伴随着粒径的减小，表面原子数的迅速增加，纳米纳米氧化锌的核心指标是比表面积。胶料的物理性粒子的表面积、表面能都迅速增大。表面原子周围缺少能与氧化锌的比表面积存在着相关关系。根据于泳等人[11]相邻的原子，有许多悬空键，具有不饱和性质，易与其它所做的纳米氧化锌比表面积对胶料性能的影响实验可原子相结合而稳定下来，故具有很大的化学活性[3]。伴随以看出，一般纳米氧化锌在比表面积达到80m2·g-1以上表面能的增加，其颗粒的表面原子数增多，表面原子数时，可表现出优良的普通氧化锌所不具备的综合性能。与颗粒

4、的总原子数的比值增大，于是便产生了“表面效提高胶料的交联密度。应”，即“表面能”与“体积能”的区分就失去了意义[4]，由于纳米材料的小尺寸效应使胶料变形降低，比表使其表面与内部的晶格振动产生了显著变化，导致纳米面积为80m2·g-1的纳米氧化锌胎面胶料的压缩疲劳温材料具有许多奇特的性能。升是36(，普通胶料的压缩疲劳温升是48(，降低生热1.2体积效应25%。纳米粒子的尺寸与传导电子的德布罗意波长相当纳米氧化锌胶料的拉伸强度及扯断伸长率在热空或更小时，周期性的边界条件将被破坏，磁性、内压、光气老化后的保持率明显优于普通胶料，这与纳米氧化锌吸收、热阻、化学活性、催化

5、剂及熔点等都较普通粒子发的小尺寸效应增大了交联网络密度、与高分子材料实现生了很大的变化，这就是纳米粒子的体积效应，这种体了分子水平的结合有关。积效应为实际应用开拓了广阔的新领域[6、7]。2.1.2新型橡胶及制品2纳米氧化锌的应用纳米氧化锌是制造高速耐磨橡胶制品的原料，如飞2.1纳米氧化锌在橡胶轮胎中的应用[8]机轮胎、高级轿车用的子午线胎等，具有防止老化、抗摩橡胶工业是氧化锌的最大用户[9]。作为普通氧化锌擦着火、使用寿命长、用量少等优点。轮胎侧面胶的抗折的代换材料，纳米氧化锌在橡胶工业中的应用已越来越性能可由10万次提高到50万次，而且用量仅为普通氧受到重视。

6、纳米氧化锌与普通氧化锌对橡胶性能的影响化锌的30%’50%。将纳米氧化锌作为导电的白色颜料收稿日期：2005-08-26作者简介：杨凤霞（1968-），女，副教授，主要从事化学教学及纳米材料的应用研究工作，yfxia@his.tedu.cn。!(总第!"#期$%%&年第!期安徽化工填充于橡胶中，可研制出导电性橡胶，用来制造静电屏到紫外线的照射时，价带上的电子可吸收紫外线而被激蔽橡胶及制品。在高聚物表面上涂一层含纳米氧化锌颗发到导带上，同时产生空穴-电子对，因此具有吸收紫粒的透明涂层，可防高聚物日光老化。聚氨酯跑道等地外线的功能。另外，纳米ZnO的颗粒尺寸远小于紫外

7、线面铺装材料也有掺用纳米材料防霉的，并提高了回弹性的波长，纳米粒子可将作用于其上的紫外线向各个方向以及耐磨、耐水、耐溶剂、阻燃等性能。纳米氧化锌作为散射，从而减少照射方向的紫外线强度，这种散射紫外一种光致发光材料应用于橡胶中，可以制得蓄光性橡胶线的规律符合Raylieigh光散射定律[17]。同时通过对纳米制品。如开关、路道出入口和梯级等的标志及车牌、扶手ZnO的紫外-可见光特性的研究表明，在可见光区，纳等。蓄光性橡胶的主体材料宜用BR、EPR（乙丙胶）和米ZnO比普通ZnO对可见光的吸收弱得多，有很好的硅酸胶及其并用胶等。制品的蓄光耐久性长（3’4年），稳透过率

8、，因此具有