CN104987774A - 一种ZnO基纳米材料喷墨打印水性墨水的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种ZnO基纳米材料喷墨打印水性墨水的制备方法，所述包括：制备Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒，所述纳米颗粒的尺寸在20nm～80nm；对所述Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒的进行表面改性，墨水的制备，包括：将3.25mL的丙三醇、10mL的无水乙醇和6.5mL的乙二醇丁醚依次滴入52mL蒸馏水，并搅拌，获得墨水溶剂；按照1:180～220的比例将改性后的Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒与墨水溶剂混合，获得所述打印水性墨水。该制备方法形成金属氧化物工作温度低、性能更好，解决了现有技术中需要再较高的温度下处理，才能形成金属氧化物，从而限制了喷墨打印模板的选择的技术问题。

Description

一种ZnO基纳米材料喷墨打印水性墨水的制备方法
技术领域
本发明涉及打印技术领域，尤其涉及一种ZnO基纳米材料喷墨打印水性墨水的制备方法。
背景技术
喷墨打印是一种非接触式印刷技术，通过计算机软件控制，使墨滴从喷嘴快速连续地打印到打印介质上。喷墨打印技术中的墨水具有多样性的优点，可以是无机物、有机物，甚至是细胞等，鉴于此优点，喷墨打印技术应用在众多领域。Wu等人采用金属氧化物前驱体制备氧化物薄膜制备薄膜晶体管、光电探测器及稀磁性半导体材料。Shen等人采用氧化锌前驱体为墨水主要组成，采用喷墨打印技术制备ZnO(氧化锌)气体传感器薄膜，采用此方法，研究了薄膜厚度和掺杂浓度对薄膜的电阻和敏感度的影响。
而金属氧化物前驱体通常需要在500℃及以上温度热处理才能除去其中的有机杂质，这对打印基底材料的耐热性提出了较高的要求，而且形成薄膜图案的均一性也受影响。
金属氧化物颗粒墨水直接形成薄膜图案，可克服上述所有问题，而研制性能稳定的金属氧化物半导体纳米材料墨水仍然是世界难题。目前研究报道金属氧化物墨水的组成需要易溶于溶剂体系的金属前驱体从而能够形成溶液相，此种方法限制了金属氧化物前驱体的选择范围，并且需要在较高温度处理，才能最后形成金属氧化物，也限制了喷墨打印模板的选择。
发明内容
本申请提供一种ZnO基纳米材料喷墨打印水性墨水的制备方法，解决了现有技术中需要再较高的温度下处理，才能形成金属氧化物，从而限制了喷墨打印模板的选择的技术问题。
本申请提供一种ZnO基纳米材料喷墨打印水性墨水的制备方法，所述包括：制备Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒，所述纳米颗粒的尺寸在20nm～80nm，包括：将Zn(CH3COO)2·2H2O溶解于去离子水中，配成醋酸锌溶液；将所述醋酸锌溶液与醋酸镁溶液混合，调整pH值，再加入单体丙烯酰胺和N，N’—亚甲基双丙烯酰胺，并倒入温水浴中的瓶中，进行搅拌；待水浴锅升温至70℃-90℃，添加过硫酸铵引发剂溶液，搅拌，降温，倒入无水乙醇并搅拌，烘干；将凝胶研磨成粉末，并进行焙烧，获得Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒；对所述Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒的进行表面改性，包括：将所述Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒与去离子水混合，添加PEG(400)，使PEG和ZnO的摩尔比为1:1；进行超声振荡；静置沉淀后除去上清液，保留下层的浑浊液，并将浑浊液干燥，获得表面改性后的Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒；墨水的制备，包括：将2～5mL的丙三醇、8～15mL的无水乙醇和3～10mL的乙二醇丁醚依次滴入10～100mL蒸馏水，并搅拌，获得墨水溶剂；按照1:180～220的比例将改性后的Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒与墨水溶剂混合，获得所述打印水性墨水。
优选地，所述将Zn(CH3COO)2·2H2O溶解于去离子水中，配成醋酸锌溶液；将所述醋酸锌溶液与醋酸镁溶液混合，调整pH值；再加入单体丙烯酰胺和N，N’—亚甲基双丙烯酰胺，并倒入温水浴中的瓶中，进行搅拌，具体为：
将21.95g的Zn(CH3COO)2·2H2O常温溶解于500mL去离子水中，配置成0.2mol·L-1的醋酸锌溶液，量取71.25mL所述醋酸锌溶液和3.75mL的0.2mol·L-1醋酸镁溶液于三颈烧瓶中，用HNO3将溶液的pH调整为5；称取1.3712g单体丙烯酰胺和0.2742g网络剂N，N’—亚甲基双丙烯酰胺，倒入温水浴中的三颈烧瓶中，并用磁力搅拌器进行搅拌。
优选地，所述待水浴锅升温至70℃-90℃，添加过硫酸铵引发剂溶液，搅拌，降温，倒入无水乙醇并搅拌，烘干，具体为：
待水浴锅升温至70℃-90℃，添加3～4滴0.16g/mL的过硫酸铵引发剂溶液，不断搅拌反应2h后，将溶液降至室温，再倒入90mL无水乙醇搅拌使生成凝胶；将凝胶在120℃下烘干10h。
优选地，所述将凝胶研磨成粉末，并进行焙烧，获得Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒，具体为：
将所述凝胶研磨成粉末，放入坩埚中，无盖，在马弗炉中400℃下焙烧1h，升温至650℃焙烧1.5h，获得650℃的煅烧的Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒。
优选地，所述进行超声振荡，具体为：
超声振荡1h，振荡温度为50℃。
优选地，所述静置沉淀后除去上清液，保留下层的浑浊液，并将浑浊液干燥，获得表面改性后的Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒，具体为：
静置沉淀后除去上清液，保留下层的浑浊液，并将所述浑浊液干燥，具体可将浑浊液倒在表面皿中，在烘箱中80℃条件下干燥10h，获得表面改性后的Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒。
优选地，所述墨水溶剂还包括十二烷基磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、乳化剂OP-10、聚乙二醇(PEG，400)、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。
本申请有益效果如下：
本申请基于环境友好型水基溶剂出发，采用正交实验法，研究表面活性剂、聚合物、添加剂、不同ZnO基纳米颗粒合成方法以及不同改性方法对墨水黏度、表面张力和稳定性的影响，并通过X射线衍射仪、电化学分析仪、紫外可见分光光度计对ZnO薄膜的结构和光电性质进行了检测，探究出了较稳定的墨水体系，并能进行初步的打印测试，为以后研制出性能更加优良的墨水提供了参考，使其薄膜工作温度低、性能更好，基底选择范围广，推动金属氧化物半导体材料大规模薄膜图案在液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管、太阳能电池等领域具有重要的应用前景。解决了现有技术中需要再较高的温度下处理，才能形成金属氧化物，从而限制了喷墨打印模板的选择的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1为本申请较佳实施方式ZnO基纳米材料喷墨打印水性墨水的制备方法的流程图；
图2为各有机溶剂对图1中制备的墨水表面张力的影响；
图3为各有机溶剂对图1中制备的墨水黏度的影响(注：DW—蒸馏水、BCS—乙二醇丁醚、GL—丙三醇、ABETH—无水乙醇)；
图4为不同焙烧温度下的ZnO薄膜的XRD图谱；
图5为不同焙烧温度下的MZO薄膜的XRD图谱；
图6为不同温度及光照前后的交流阻抗谱图对比。
具体实施方式
本申请实施例通过提供一种ZnO基纳米材料喷墨打印水性墨水的制备方法，解决了现有技术中需要再较高的温度下处理，才能形成形成金属氧化我，从而限制了喷墨打印模板的选择的技术问题。
本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
本申请基于环境友好型水基溶剂出发，采用正交实验法，研究表面活性剂、聚合物、添加剂、不同ZnO基纳米颗粒合成方法以及不同改性方法对墨水黏度、表面张力和稳定性的影响，并通过X射线衍射仪、电化学分析仪、紫外可见分光光度计对ZnO薄膜的结构和光电性质进行了检测，探究出了较稳定的墨水体系，并能进行初步的打印测试，为以后研制出性能更加优良的墨水提供了参考，使其薄膜工作温度低、性能更好，基底选择范围广，推动金属氧化物半导体材料大规模薄膜图案在液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管、太阳能电池等领域具有重要的应用前景。解决了现有技术中需要再较高的温度下处理，才能形成金属氧化物，从而限制了喷墨打印模板的选择的技术问题。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
为了解决现有技术中需要再较高的温度下处理，才能形成形成金属氧化我，从而限制了喷墨打印模板的选择的技术问题，本申请提供一种ZnO基纳米材料喷墨打印水性墨水的制备方法。如图1所示，所述ZnO基纳米材料喷墨打印水性墨水的制备方法包括以下步骤：
步骤S101，制备Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒，其中，纳米颗粒的尺寸在20nm～80nm(纳米)。具体地，可以通过溶胶-凝胶法或高分子网络凝胶法制备Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒，以下以高分子网络凝胶法制备Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒的具体步骤为例进行说明。
首先，将Zn(CH3COO)2·2H2O溶解于去离子水中，配成醋酸锌溶液，将所述醋酸锌溶液与醋酸镁溶液混合，调整PH值，再加入单体丙烯酰胺和N，N’—亚甲基双丙烯酰胺，并倒入温水浴中的瓶中，进行搅拌。
具体地，称量21.95g的Zn(CH3COO)2·2H2O常温溶解于500mL去离子水中，配置成0.2mol·L-1的醋酸锌溶液，量取71.25mL醋酸锌溶液和3.75mL的0.2mol·L-1醋酸镁溶液于三颈烧瓶中，用HNO3将溶液的pH调整为5；称取1.3712g单体丙烯酰胺和0.2742g网络剂N，N’—亚甲基双丙烯酰胺，倒入温水浴中的三颈烧瓶中，并用磁力搅拌器进行搅拌。
然后，待水浴锅升温至70℃-90℃，添加过硫酸铵引发剂溶液，搅拌，降温，倒入无水乙醇并搅拌，烘干。
具体地，待水浴锅升温至70℃-90℃，添加3～4滴所配置好的0.16g/mL的过硫酸铵引发剂溶液，控制水浴锅温度为70℃-90℃，在不断搅拌下反应2h。待反应完成后，将烧瓶中的溶液转移至200mL烧杯中，当溶液降至室温后，缓慢倒入90mL无水乙醇并用玻璃棒搅拌使生成均匀的凝胶，目的是脱去湿凝胶中的水；将凝胶转移到瓷碗中，在120℃下烘干10h。
最后，将凝胶研磨成粉末，并进行焙烧，获得煅烧的Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒。具体地，将上述所得干凝胶研磨成粉末，然后放入坩埚中，无盖，在马弗炉中进行焙烧，具体条件为400℃下焙烧1h作为前处理，然后升温至650℃，在此温度下焙烧1.5h，即得到650℃的煅烧的Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒。
步骤S102，通过聚乙二醇(PEG，400)对Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒的进行表面改性，具体包括以下步骤：
第一，将0.05g的Mg0.05Zn0.95O与10mL去离子水混合，添加PEG(400)0.22mL，使PEG和ZnO的摩尔比为1:1。在本实施方式中，可以将Mg0.05Zn0.95O与去离子水置于比色管中混合；
第二，超声振荡，具体可超声振荡1h，振荡温度为50℃；
第三，静置使改性粉体完全沉淀后除去上清液，保留下层的浑浊液，并将浑浊液干燥，具体可将浑浊液倒在表面皿中，在烘箱中80℃条件下干燥10h，获得表面改性后的Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒。
步骤S103，墨水的制备，包括以下两个步骤：
第一，墨水溶剂的制备。量取10～100mL蒸馏水于烧杯中，然后依次缓慢滴加2～5mL的丙三醇、8～15mL的无水乙醇和3～10mL的乙二醇丁醚，在滴加过程中，用玻璃棒搅拌使之混合均匀，即配得墨水的溶剂。实验中水作为主体溶剂，并配以丙三醇、无水乙醇和乙二醇丁醚三种有机试剂设计了正交试验(具体数据见表1)，探究了有机溶剂对表面张力和黏度的影响。通常地，墨水的表面张力在30～35mN/m，黏度在2～3mPa.s为最佳。
表1 各有机溶剂对墨水表面张力的影响
由表1可以得知，使用的丙三醇、乙二醇丁醚、无水乙醇对表面张力和黏度都起到了较好的调节效果。联合对表1分析，可以得出对表面张力影响较大的是无水乙醇和乙二醇丁醚，对黏度影响最大的是丙三醇。
根据文献资料，选用了十二烷基磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和乳化剂OP-10三种表面活性剂；聚合物为聚乙二醇(PEG，400)、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮，由于黏度和表面张力会受到表面活性剂和聚合物的共同作用，在上述四种溶剂中，即水：丙三醇：无水乙醇：乙二醇丁醚＝52:3.25:10:6.5的基础上，实验中采用正交试验进行分析(具体数据见表2)。将六种添加剂按照一定的含量加入上述混合溶剂中，也就是说，在墨水溶剂的制备时，可以加入十二烷基磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、乳化剂OP-10、聚乙二醇(400)、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种，配得Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒的整体溶剂。
表2 各有机溶剂对墨水黏度的影响
结合图2、3分析得出，实验中使用的丙三醇、乙二醇丁醚、无水乙醇对表面张力和黏度都起到了较好的调节效果，对表面张力影响较大的是无水乙醇和乙二醇丁醚，出对黏度影响最大的是丙三醇。
第二、墨水的配制
按照1:180～220的比例将Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒与墨水溶剂混合，获得墨水。如取0.75g上述稳定性实验中性能最好的样品，在进行相应方法处理后，溶于150mL性能最佳的溶剂中，配制成5g·L-1的墨水。
以下以实验对墨水的性能进行检验：包括墨水的稳定性和打印性能。
首先，进行稳定性的实验。本发明以650℃煅烧的Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒为例进行实验比较。具体地，共选用了溶胶—凝胶法制备的纯ZnO干凝胶、500℃煅烧的ZnO纳米粉末、高分子网络凝胶法制备的纯ZnO干凝胶和650℃煅烧的ZnO、Mg0.05Zn0.95O干凝胶和650℃煅烧的Mg0.05Zn0.95O纳米粉末六种样品及Zn(CH3COO)2·2H2O进行实验，并将上述7种样品标为A、B、C、D、E、F、G。
为了便于对比，根据不同的处理方法，共有以下9组实验做了稳定性实验。
第一组：将A、B、E、F四种样品按照以上述步骤S102和步骤S103进行操作。
第二组：将C、D、E、F四种样品按照以上述步骤S102和步骤S103进行操作。
第三组：将A、B、E、F四种样品各取0.05g于比色管中，然后加入10mL最佳溶剂，常温下超声振荡半小时，使粉末均匀分散在溶剂中形成悬浊液，并转移至量筒中，进行观察记录，来观察是否用PEG处理对稳定性的影响。
第四组：各取两份的D、F样品按照上述步骤S102和步骤S103进行操作，只有在步骤S102的第三的时候将各两份的D、F样品在烘干时分为半烘干与完全烘干的样品，来观察样品中水分对稳定性的影响。
第五组：取E、F样品各0.05g于取有10mL水的比色管中，添加PEG(400)0.22mL、十二烷基磺酸钠0.25g、十六烷基三甲基溴化铵0.0125g，后面的步骤同以上步骤S102的第二和第三以及步骤S103，观察表面活性剂对样品进行前处理后的稳定性的影响。
第六组：取10mL去离子水于比色管中，加入0.1358g的Zn(CH3COO)2·2H2O、0.22mL的PEG(400)，即使PEG和ZnO的摩尔比为1:1。
第七组：取52mL水、6.5mL乙二醇丁醚、3.25mL丙三醇、10mL无水乙醇于三颈烧瓶中，并将溶液的pH调至5，取0.1g样品F于上述溶液中，丙烯酰胺1.3712g，N，N’—亚甲基双丙烯酰胺0.2742g，待温度升至80℃时，加入引发剂过硫酸铵4滴，保持80℃反应1h，将烧瓶取出在超声振荡仪上边摇晃边振荡0.5h，取出10mL于25mL量筒中静止观察；将烧瓶中剩余的样品用0.38mL PEG在超声振荡仪中50℃振荡1h，取出10mL于量筒中观察。
第八组：取0.0043g样品F于50mL烧杯中，并用100μL移液枪移取由50mL水、0.1742g PVA、0.1394g PVP配置的溶液10次，50℃超声振荡0.5h，然后移取100μL溶液20次，加入丙烯酰胺0.5877g、N，N’—亚甲基双丙烯酰胺0.1175g，继续在50℃下超声振荡0.5h，之后，再往烧杯中滴加27mL上述溶液，并将烧杯移至磁力搅拌器上80℃下搅拌，加引发剂过硫酸铵2滴于烧杯中，反应半小时。
第九组：其他与第八组实验一致，仅将丙烯酰胺和N，N’—亚甲基双丙烯酰胺的质量改为第八组实验中的四分之三，即分别为0.4408g，0.0881g。
通过上述实验比较发现，采用PEG(400)改性后，Mg0.05Zn0.95O(MZO)墨水的稳定性最佳，其稳定时间高达58h。
然后，进行打印性能实验。
①墨水的打印测试
采用分散性最好的实验组对纯纳米ZnO、MZO进行改性，用最符合打印条件的溶剂溶解处理后的ZnO样品，即为自制墨水。在使用自制墨水打印之前，首先用自制墨水的溶剂进行打印，用20mL一次性注射器吸取20mL溶剂灌入墨盒中。注射时要缓慢注入，以防形成气泡造成堵塞喷头的假象，然后对喷头进行清洗，清洗完毕后，将打印台调整到合适的高度，再设置好打印参数，然后在A4纸上打印。溶剂能够顺利打印出图案，然后进行自制墨水的打印，灌墨水至墨盒的步骤及打印设置等与前面溶剂打印条件一致，能够观察到墨滴从喷嘴喷出。由于喷头清洗工作耗时且其打印参数需进一步优化，后期ZnO薄膜采用涂层法。
涂层法制作ZnO薄膜的过程是，先用异丙醇超声清洗普通玻璃片和表面涂有导电层ITO的玻璃片各六块，置于温度设为100℃的不锈钢电热板上，用移液枪移取10μL自制墨水，滴加墨水时应缓慢滴加待玻璃板上的墨水干燥成膜时再滴加剩余的，在使用纯ZnO墨水时，待墨水较好的在玻璃板上成膜时，共移取12次10μL；而用5％Mg掺杂的墨水时移取6次10μL墨水，即可较好的成膜。最后，取纯ZnO、MZO在普通玻璃板和ITO玻璃板上制备的薄膜各一块分别在马弗炉中在300℃、400℃、500℃条件下烧结1h。如图4和图5所示，图3为不同焙烧温度下的ZnO薄膜的XRD图谱，从图4中可以看出有明显的衍射峰，表明结晶完好，其结构均属六方晶系纤锌矿构型，在300℃焙烧温度下就已纯净无杂质，所以纯ZnO薄膜的焙烧温度应为300℃。图5为不同焙烧温度下的MZO薄膜的XRD图谱，从图中可以看出有明显的衍射峰，表明结晶完好，其结构均属六方晶系纤锌矿构型，在300℃焙烧温度下就已纯净无杂质，所以MZO薄膜的焙烧温度应为300℃。
②性能检测
将烧结过的薄膜玻璃板进行X射线衍射表征和电化学分析测试。
在进行电化学性质测试时，首先配制0.1mol·L-1的硫酸钠溶液50mL，将玻璃薄膜用工作电极下的夹子夹住，然后连接好Ag/AgCl参比电极和铂丝对电极，使之与玻璃板在同一高度，将三支电极浸泡在硫酸钠溶液中，但夹子要处在浸泡液的上端，以免被腐蚀，然后打开工作站的电源，打开测试软件，进行了循环伏安法(CV)、计时电流法(CA)、交流阻抗测量(IMP)三种测量方法，设置了相应的测量参数，分别在暗环境和紫外模拟日光灯的照射下对300℃、400℃、500℃的纯ZnO和MZO进行了相关测试。图6为不同温度及光照前后的交流阻抗谱图对比，其中：D表示无光照，L表示模拟日光灯光照，由图6可以看出，烧结温度为300℃的薄膜光照后的阻抗值最小，而烧结温度为500℃的薄膜不进行光照的条件下，其阻抗值最大。
实验结果表明，MZO墨水比ZnO墨水更易成膜，且在ITO上成膜比普通玻璃成膜更均一。
本申请基于环境友好型水基溶剂出发，采用正交实验法，研究表面活性剂、聚合物、添加剂、不同ZnO基纳米颗粒合成方法以及不同改性方法对墨水黏度、表面张力和稳定性的影响，并通过X射线衍射仪、电化学分析仪、紫外可见分光光度计对ZnO薄膜的结构和光电性质进行了检测，探究出了较稳定的墨水体系，并能进行初步的打印测试，为以后研制出性能更加优良的墨水提供了参考，使其薄膜工作温度低、性能更好，基底选择范围广，推动金属氧化物半导体材料大规模薄膜图案在液晶显示器、薄膜晶体管、发光二极管、太阳能电池等领域具有重要的应用前景。解决了现有技术中需要再较高的温度下处理，才能形成金属氧化物，从而限制了喷墨打印模板的选择的技术问题。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种ZnO基纳米材料喷墨打印水性墨水的制备方法，其特征在于，所述包括：
制备Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒，所述纳米颗粒的尺寸在20nm～80nm，包括：
将Zn(CH3COO)2·2H2O溶解于去离子水中，配成醋酸锌溶液；
将所述醋酸锌溶液与醋酸镁溶液混合，调整pH值，再加入单体丙烯酰胺和N，N’—亚甲基双丙烯酰胺，并倒入温水浴中的瓶中，进行搅拌；
待水浴锅升温至70℃-90℃，添加过硫酸铵引发剂溶液，搅拌，降温，倒入无水乙醇并搅拌，烘干；
将凝胶研磨成粉末，并进行焙烧，获得Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒；
对所述Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒的进行表面改性，包括：
将所述Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒与去离子水混合，添加PEG(400)，使PEG和Mg0.05Zn0.95OZnO的摩尔比为(1.2～0.8):1；
进行超声振荡；
静置沉淀后除去上清液，保留下层的浑浊液，并将浑浊液干燥，获得表面改性后的Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒；
墨水的制备，包括：
将2～5mL的丙三醇、8～15mL的无水乙醇和3～10mL的乙二醇丁醚依次滴入10～100mL蒸馏水，并搅拌，获得墨水溶剂；
按照1:180～220的比例将改性后的Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒与墨水溶剂混合，获得所述打印水性墨水。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将Zn(CH3COO)2·2H2O溶解于去离子水中，配成醋酸锌溶液；将所述醋酸锌溶液与醋酸镁溶液混合，调整pH值；再加入单体丙烯酰胺和N，N’—亚甲基双丙烯酰胺，并倒入温水浴中的瓶中，进行搅拌，具体为：
将21.95g的Zn(CH3COO)2·2H2O常温溶解于500mL去离子水中，配置成0.2mol·L-1的醋酸锌溶液，量取71.25mL所述醋酸锌溶液和3.75mL的0.2mol·L-1醋酸镁溶液于三颈烧瓶中，用HNO3将溶液的pH调整为5；称取1.3712g单体丙烯酰胺和0.2742g网络剂N，N’—亚甲基双丙烯酰胺，倒入温水浴中的三颈烧瓶中，并用磁力搅拌器进行搅拌。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待水浴锅升温至70℃-90℃，添加过硫酸铵引发剂溶液，搅拌，降温，倒入无水乙醇并搅拌，烘干，具体为：
待水浴锅升温至70℃-90℃，添加3～4滴0.16g/mL的过硫酸铵引发剂溶液，不断搅拌反应2h后，将溶液降至室温，再倒入90mL无水乙醇搅拌使生成凝胶；将凝胶在120℃下烘干10h。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将凝胶研磨成粉末，并进行焙烧，获得Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒，具体为：
将所述凝胶研磨成粉末，放入坩埚中，无盖，在马弗炉中400℃下焙烧1h，升温至650℃焙烧1.5h，获得650℃的煅烧的Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进行超声振荡，具体为：
超声振荡1h，振荡温度为50℃。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述静置沉淀后除去上清液，保留下层的浑浊液，并将浑浊液干燥，获得表面改性后的Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒，具体为：
静置沉淀后除去上清液，保留下层的浑浊液，并将所述浑浊液干燥，具体可将浑浊液倒在表面皿中，在烘箱中80℃条件下干燥10h，获得表面改性后的Mg0.05Zn0.95O纳米颗粒。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述墨水溶剂还包括十二烷基磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、乳化剂OP-10、聚乙二醇(400)、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种。
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