CN105001678A - 一种纳米氧化锌粉体材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纳米氧化锌粉体材料的制备方法，所述的表面沉积二氧化硅的具体制备步骤为：1）将未改性的纳米氧化锌浸渍于甲基硅油的正己烷溶剂中，搅拌均匀，制得混合液；2）将制得的混合液进行蒸干，并放于烘箱中进行干燥，制得甲基硅油改性的纳米氧化锌；3）将制得的甲基硅油改性的纳米氧化锌置于马弗炉中，进行高温焙烧，制得表面沉积有二氧化硅的纳米氧化锌。本发明的优点在于：1、在纳米氧化锌的表面进行硅沉积改性，抑制了纳米氧化锌的溶出，提高了纳米氧化锌的分散性。2、进一步地，通过柠檬酸对纳米氧化锌表面的羟基进行键合反应，使纳米氧化锌颗粒之间不易团聚，提高纳米氧化锌的分散性。

Description

一种纳米氧化锌粉体材料
技术领域
本发明属于纳米材料技术领域，具体涉及一种纳米氧化锌粉体材料。
背景技术
纳米氧化锌是一种性能优异的无机紫外线屏蔽剂，广泛应用于防晒化妆品、纳米功能纺织品、功能塑料以及涂料等领域。然而，纳米氧化锌是一种无机氧化物，其尺寸小、表面能高、与有机成分很难相容，极易产生严重的团聚现象。因此有必要对纳米氧化锌的表面进行改性。
文献：杨占红等，表面包覆二氧化硅的氧化锌的制备及其性质，功能材料，2010。其公开了采用化学沉积法，在氧化锌表面包覆一层硅化合物。本发明与其属于不同的技术领域，技术方案不同，且解决的技术问题完全不同。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中纳米氧化锌易团聚的问题而提供一种纳米氧化锌无机粉体材料的改性方法，提升纳米氧化锌的分散性和稳定性。
实现本发明目的采用的技术方案为：一种纳米氧化锌粉体材料，该粉体材料的表面沉积有二氧化硅，其特征在于：所述的表面沉积二氧化硅的具体制备步骤为：
1）将未改性的纳米氧化锌浸渍于甲基硅油的正己烷溶剂中，搅拌均匀，制得混合液；
2）将步骤1）制得的混合液进行蒸干，并放于烘箱中进行干燥，制得甲基硅油改性的纳米氧化锌；
3）将步骤2）制得的甲基硅油改性的纳米氧化锌置于马弗炉中，进行高温焙烧，制得表面沉积有二氧化硅的纳米氧化锌，所述的高温焙烧，其焙烧过程为：在富氧条件下，以5℃/min的速率升温至450～550℃，保持2～4h，使甲基硅油转化成二氧化硅。
优选地，步骤1）中所述的甲基硅油与正己烷溶剂的体积比为1：2，所述的纳米氧化锌与甲基硅油的质量体积比为1g：5mL。
更优选地，步骤1）中所述的未改性的纳米氧化锌经柠檬酸预处理，处理步骤为：1）将柠檬酸溶于去离子水中形成溶液，调节溶液pH=4，加入纳米氧化锌，高速搅拌；2）进行恒温回流反应，反应温度为80～95℃，反应时间0.5～2h，反应完毕后进行抽滤，洗涤至pH=7，然后放于烘箱中进行干燥即可。
进一步优选地，所述的柠檬酸与去离子水的质量体积比为1g：5mL，所述的纳米氧化锌与柠檬酸的质量比为1：4。
本发明的优点在于：1、在纳米氧化锌的表面进行硅沉积改性，抑制了纳米氧化锌的溶出，提高了纳米氧化锌的分散性。2、进一步地，通过柠檬酸对纳米氧化锌表面的羟基进行键合反应，使纳米氧化锌颗粒之间不易团聚，提高纳米氧化锌的分散性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地描述。
本发明一种纳米氧化锌粉体材料，该粉体材料的表面沉积有二氧化硅，其所述的表面沉积二氧化硅的具体制备步骤为：
1）将未改性的纳米氧化锌浸渍于甲基硅油的正己烷溶剂中，搅拌均匀，制得混合液；
2）将步骤1）制得的混合液进行蒸干，并放于烘箱中进行干燥，制得甲基硅油改性的纳米氧化锌；
3）将步骤2）制得的甲基硅油改性的纳米氧化锌置于马弗炉中，进行高温焙烧，制得表面沉积有二氧化硅的纳米氧化锌，所述的高温焙烧，其焙烧过程为：在富氧条件下，以5℃/min的速率升温至450～550℃，保持2～4h，使甲基硅油转化成二氧化硅。
具体实施过程：
1）将25mL甲基硅油溶于50mL正己烷溶剂中，然后加入5g纳米氧化锌中，搅拌均匀，制得混合液；
2）将步骤1）制得的混合液进行蒸干，并放于烘箱中进行干燥，制得甲基硅油改性的纳米氧化锌；
3）将步骤2）制得的甲基硅油改性的纳米氧化锌置于马弗炉中，在富氧条件下，以5℃/min的速率升温至450～550℃，保持2～4h，使甲基硅油转化成二氧化硅，制得表面沉积有二氧化硅的纳米氧化锌.
为了使纳米氧化锌颗粒之间不易团聚，提高纳米氧化锌的分散性，将未改性的纳米氧化锌经柠檬酸预处理，处理步骤为：1）将20g柠檬酸溶于80mL去离子水中形成溶液，调节溶液pH=4，加入纳米氧化锌，高速搅拌；2）进行恒温回流反应，反应温度为80～95℃，反应时间0.5～2h，反应完毕后进行抽滤，洗涤至pH=7，然后放于烘箱中进行干燥即可。

Claims (4)

1.一种纳米氧化锌粉体材料，该粉体材料的表面沉积有二氧化硅，其特征在于：所述的表面沉积二氧化硅的具体制备步骤为：
1）将未改性的纳米氧化锌浸渍于甲基硅油的正己烷溶剂中，搅拌均匀，制得混合液；
2）将步骤1）制得的混合液进行蒸干，并放于烘箱中进行干燥，制得甲基硅油改性的纳米氧化锌；
3）将步骤2）制得的甲基硅油改性的纳米氧化锌置于马弗炉中，进行高温焙烧，制得表面沉积有二氧化硅的纳米氧化锌，所述的高温焙烧，其焙烧过程为：在富氧条件下，以5℃/min的速率升温至450～550℃，保持2～4h，使甲基硅油转化成二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的一种纳米氧化锌粉体材料，其特征在于：步骤1）中所述的甲基硅油与正己烷溶剂的体积比为1：2，所述的纳米氧化锌与甲基硅油的质量体积比为1g：5mL。
3.根据权利要求1所述的一种纳米氧化锌粉体材料，其特征在于：步骤1）中所述的未改性的纳米氧化锌经柠檬酸预处理，处理步骤为：1）将柠檬酸溶于去离子水中形成溶液，调节溶液pH=4，加入纳米氧化锌，高速搅拌；2）进行恒温回流反应，反应温度为80～95℃，反应时间0.5～2h，反应完毕后进行抽滤，洗涤至pH=7，然后放于烘箱中进行干燥即可。
4.根据权利要求3所述的一种纳米氧化锌粉体材料，其特征在于：所述的柠檬酸与去离子水的质量体积比为1g：5mL，所述的纳米氧化锌与柠檬酸的质量比为1：4。
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