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纳米氧化锌的制备研究

2022-09-22

一、纳米材料背景介绍

纳米材料是近年来备受关注的一个新的研究方向。纳米氧化锌具有一般块状材料所不具备的光、磁、热、敏特性。作为一种功能材料,其应用前景十分广阔[1-2]。纳米氧化锌主要应用于橡胶、催化剂和光触媒、塑料、涂料、陶瓷、气体传感器、隐身技术等领域,市场前景十分广阔。本研究讨论了纳米氧化锌的制备工艺及注意问题。


二、纳米氧化锌的制备

2.1 反应机理

以ZnSO4·7(H2O)为锌源,CH4N2O(尿素)为均相沉淀剂,在微波照射下制备纳米氧化锌。反应过程如下:

90℃时,发生CH4N2O分解:

CO (NH2) 2+3H2O→2NH4OH+CO2

3Zn2++4OH-+H2O+CO2→ZnCO3·2Zn(OH) 2·H2O

450℃烘烤:

ZnCO3·2Zn (OH) 2·H2O→3 ZnO+CO2+2 H2O


2.2 仪器、试剂和装置

原料如下:ZnSO4·7H2O,AR;尿素,AR。


2.3 准备过程

实验步骤:取一定量的硫酸锌和尿素,分别溶解在蒸馏水中,然后加入到搅拌好的三口烧瓶中,加入微波反应器(温度计和冷凝管),升温,与尿素混合后分解,溶液中出现混浊现象,继续搅拌,直至无白色沉淀停止后,取出三口烧瓶,将粉末分别用氨水(pH 9)和无水乙醇润湿过滤。真空干燥24 h后得到粉末。研磨后的粉末放入马弗炉中,在450 ℃下燃烧2 h。