CN105197981B - 高活性纳米氧化锌的制备 - Google Patents

高活性纳米氧化锌的制备 Download PDF

Info

Publication number
CN105197981B
CN105197981B CN201510579400.7A CN201510579400A CN105197981B CN 105197981 B CN105197981 B CN 105197981B CN 201510579400 A CN201510579400 A CN 201510579400A CN 105197981 B CN105197981 B CN 105197981B
Authority
CN
China
Prior art keywords
zinc oxide
zinc
reaction
preparation
nano zinc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510579400.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105197981A (zh
Inventor
刘胜洋
徐瑞全
邢王燕
王海权
杨冬雪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian Rui Yuan Power Ltd By Share Ltd
Original Assignee
Dalian Rui Yuan Power Ltd By Share Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian Rui Yuan Power Ltd By Share Ltd filed Critical Dalian Rui Yuan Power Ltd By Share Ltd
Priority to CN201510579400.7A priority Critical patent/CN105197981B/zh
Publication of CN105197981A publication Critical patent/CN105197981A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105197981B publication Critical patent/CN105197981B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G9/00Compounds of zinc
    • C01G9/02Oxides; Hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/01Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/04Particle morphology depicted by an image obtained by TEM, STEM, STM or AFM
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/30Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/32Spheres
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/51Particles with a specific particle size distribution
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/64Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

一种高活性纳米氧化锌的制备,包括下列步骤:将高纯度锌物料置于硫酸溶液中,按n(Zn):n(SO4 2‑)=1:1.2反应1~3h,再加入锌粉反应0.5h~1h,过滤得到浸出液与浓度为0.5~5M、混合比例为10:1~1:10的碳酸氢铵和氨基甲酸铵混合液在反应器中反应1~5h,控制温度为30~70℃,碳锌比为n(C):n(Zn)=1:1~5:1,反应结束后,采用热过滤结合热水回炉搅拌洗涤,用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,然后将经过干燥的ZnCO3前驱体置于马弗炉中,于400~850℃高温煅烧5h~10h得到球形纳米氧化锌。本发明采用均匀沉淀法,通过调整工艺参数合成纳米级的球形碳酸锌前驱体再煅烧得到粒径分布较窄、形貌均匀、化学稳定性好的球形纳米氧化锌,且制备工艺简单、成本低,易实现工业化生产。

Description

高活性纳米氧化锌的制备
技术领域
本发明涉及一种纳米氧化锌的制备方法,特别是高活性、可控颗粒形貌的纳米氧化锌的制备。
背景技术
近年来,随着纳米科学技术的飞速发展,纳米材料在许多领域中得到应用和开发。纳米氧化锌作为一种广泛应用的化工产品,成为纳米材料中一个重要的研究对象。纳米氧化锌是一种人造粉体,其粒径介于1~100nm。氧化锌纳米材料由于纳米效应使其力学、电学、压电、光电等性能均得到了很大的改善。同时会出现一些新的物理特性,例如优异的场发射性能、光催化性能、吸波性能、掺杂、稀磁性以及生物敏感性等。与普通块体ZnO相比,纳米氧化锌表现出许多特殊性能,如无毒和非迁移性、荧光性、压电现象独特、电导率较高、并且具有光催化作用、散射和吸收紫外线的能力,在制造气体传感器、变阻器、荧光体、紫外线遮蔽材料、图像记录材料、压敏材料、高效催化剂等许多领域得到应用。因此,寻求一种高效、节能、环保、低成本、制备工艺简单的纳米氧化锌合成方法也就变得更为重要。
纳米氧化锌制备方法有物理方法、化学方法,其中物理方法制得的氧化锌粉体纯度高、粒度可控,但对生产设备要求高;而化学制备方法可控制各组分含量,获得粒度分布均匀、形状可控的纳米材料。化学法包括液相法、固相法和气相法,其中固相法由于反应不完全或出现液化等现象无法实现工业生产,而气相法在国内仍处于小试阶段,所以液相法是目前工业上合成超细粒子应用最广泛的方法,主要包括以下几种方法:直接沉淀法、均匀沉淀法、水热合成法、超声波合成法、溶胶—凝胶法和喷雾热分解法。均匀沉淀法得到生长分散性好、粒径分布较窄、形貌均匀、化学稳定性好的产品,是液相法中较易控制并实现工业化的方法。
发明内容
本发明的目的是制备高活性球形纳米氧化锌,采用均匀沉淀法合成纳米级的球形碳酸锌前驱体再煅烧制备球形纳米氧化锌的方法。通过调整合成工艺参数控制碳酸锌的粒度和形貌,得到粒径分布较窄、形貌均匀、化学稳定性好的球形纳米氧化锌,且制备工艺简单、成本低,易实现工业化生产。
本发明提供一种高活性球形纳米氧化锌的制备方法,具体制备步骤如下:
(1)将高纯度锌物料置于硫酸溶液中,按n(Zn):n(SO4 2-)=1:1.2反应1~3h,再加入锌粉反应0.5h~1h,过滤得到浸出液与浓度为0.5~5M、混合比例为10:1~1:10的碳酸氢铵和氨基甲酸铵混合液在反应器中反应1~5h,控制温度为30~70℃,碳锌比为n(C):n(Zn)=1:1~5:1,其中硫酸溶液浓度为60%;
(2)反应结束后进行过滤洗涤,用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,然后将经过干燥的ZnCO3前驱体置于马弗炉中,于400~850℃高温煅烧5h~10h得到球形纳米氧化锌,平均粒径为5~20nm。其中,球形碳酸锌的一次颗粒粒径为20~50nm。
所述的高纯度锌物料可以是氧化锌、锌粉、锌锭等。
所述的步骤(2)中的过滤洗涤是采用热过滤,结合热水回炉搅拌洗涤的方法,能更有效的除去杂质离子,有助于制备高纯度的氧化锌。
为控制球形纳米氧化锌的粒径,优选碳酸氢铵浓度2M,氨基甲酸铵浓度2M,碳酸氢铵和氨基甲酸铵混合比例为1:1,碳锌比为2:1,优选反应温度为50℃,反应时间3h。
本发明的有益效果:采用氨基甲酸铵和碳酸氢铵的混合溶液作为沉淀剂,通过调节两种物料浓度和比例、反应温度来控制碳酸锌的粒径和形貌;过滤洗涤过程采用热过滤结合热水回炉搅拌洗涤的方法,能有效的除去杂质离子,有助于制备高纯度的氧化锌。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
图2为本发明纳米球形碳酸锌SEM图。
图3为本发明纳米球形氧化锌TEM图。
具体实施方式
实施例1 取50g氧化锌,加入70mL60%的硫酸溶液,反应2h后加入2g锌粉,再反应1h过滤得到硫酸锌溶液。配置1M的碳酸氢铵与1M的氨基甲酸铵溶液并按1:5的比例混合,采用快速并加的方式将硫酸锌与混合沉淀溶液按n(C):n(Zn)=1:1加入反应器中进行均匀沉淀反应,控制反应温度为30℃,反应时间为1h。
反应结束后进行热过滤,并用70℃的热水反复进行过滤洗涤,用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,此条件下合成的球形碳酸锌一次颗粒平均粒径为40nm。然后将经过干燥的碳酸锌置于400℃的马弗炉中烧结10h,产物为D50=16nm、粒度均一的氧化锌球形颗粒。
实施例2 取50g氧化锌,加入70mL60%的硫酸溶液,反应2h后加入2g锌粉,再反应1h过滤得到硫酸锌溶液。配置1M的碳酸氢铵与1M的氨基甲酸铵溶液并按1:5的比例混合,采用快速并加的方式将硫酸锌与混合沉淀溶液按n(C):n(Zn)=1:1加入反应器中进行均匀沉淀反应,控制反应温度为40℃,反应时间为1h。
反应结束后进行热过滤,并用70℃的热水反复进行过滤洗涤,用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,此条件下合成的球形碳酸锌一次颗粒平均粒径为30nm。然后将经过干燥的碳酸锌置于400℃的马弗炉中烧结10h,产物为D50=12nm、粒度均一的氧化锌球形颗粒。
实施例3取50g氧化锌,加入70mL60%的硫酸溶液,反应2h后加入2g锌粉,再反应1h过滤得到硫酸锌溶液。配置1M的碳酸氢铵与1M的氨基甲酸铵溶液并按1:5的比例混合,采用快速并加的方式将硫酸锌与混合沉淀溶液按n(C):n(Zn)=1:1加入反应器中进行均匀沉淀反应,控制反应温度为50℃,反应时间为1h。
反应结束后进行热过滤,并用70℃的热水反复进行过滤洗涤,用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,此条件下合成的球形碳酸锌一次颗粒平均粒径为20nm。然后将经过干燥的碳酸锌置于400℃的马弗炉中烧结10h,产物为D50=9nm、粒度均一的氧化锌球形颗粒。
实施例4 取50g氧化锌,加入70mL60%的硫酸溶液,反应2h后加入2g锌粉,再反应1h过滤得到硫酸锌溶液。配置1M的碳酸氢铵与1M的氨基甲酸铵溶液并按1:5的比例混合,采用快速并加的方式将硫酸锌与混合沉淀溶液按n(C):n(Zn)=1:1加入反应器中进行均匀沉淀反应,控制反应温度为60℃,反应时间为1h。
反应结束后进行热过滤,并用70℃的热水反复进行过滤洗涤,用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,此条件下合成的球形碳酸锌一次颗粒平均粒径为40nm。然后将经过干燥的碳酸锌置于400℃的马弗炉中烧结10h,产物为D50=15nm、粒度均一的氧化锌球形颗粒。
实施例5 取50g氧化锌,加入70mL60%的硫酸溶液,反应2h后加入2g锌粉,再反应1h过滤得到硫酸锌溶液。配置1M的碳酸氢铵与1M的氨基甲酸铵溶液并按1:5的比例混合,采用快速并加的方式将硫酸锌与混合沉淀溶液按n(C):n(Zn)=1:1加入反应器中进行均匀沉淀反应,控制反应温度为70℃,反应时间为1h。
反应结束后进行热过滤,并用70℃的热水反复进行过滤洗涤,用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,此条件下合成的球形碳酸锌一次颗粒平均粒径为50nm。然后将经过干燥的碳酸锌置于400℃的马弗炉中烧结10h,产物为D50=19nm、粒度均一的氧化锌球形颗粒。
实施例6 取50g氧化锌,加入70mL60%的硫酸溶液,反应2h后加入2g锌粉,再反应1h过滤得到硫酸锌溶液。配置1M的碳酸氢铵与1M的氨基甲酸铵溶液并按1:10的比例混合,采用快速并加的方式将硫酸锌与混合沉淀溶液按n(C):n(Zn)=1:1加入反应器中进行均匀沉淀反应,控制反应温度为50℃,反应时间为1h。
反应结束后进行热过滤,并用70℃的热水反复进行过滤洗涤,用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,此条件下合成的球形碳酸锌一次颗粒平均粒径为35nm。然后将经过干燥的碳酸锌置于400℃的马弗炉中烧结10h,产物为D50=17nm、粒度均一的氧化锌球形颗粒。
实施例7 取50g氧化锌,加入70mL60%的硫酸溶液,反应2h后加入2g锌粉,再反应1h过滤得到硫酸锌溶液。配置1M的碳酸氢铵与1M的氨基甲酸铵溶液并按1:1的比例混合,采用快速并加的方式将硫酸锌与混合沉淀溶液按n(C):n(Zn)=1:1加入反应器中进行均匀沉淀反应,控制反应温度为50℃,反应时间为1h。
反应结束后进行热过滤,并用70℃的热水反复进行过滤洗涤,用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,此条件下合成的球形碳酸锌一次颗粒平均粒径为20nm。然后将经过干燥的碳酸锌置于400℃的马弗炉中烧结10h,产物为D50=7nm、粒度均一的氧化锌球形颗粒。
实施例8 取50g氧化锌,加入70mL60%的硫酸溶液,反应2h后加入2g锌粉,再反应1h过滤得到硫酸锌溶液。配置1M的碳酸氢铵与1M的氨基甲酸铵溶液并按5:1的比例混合,采用快速并加的方式将硫酸锌与混合沉淀溶液按n(C):n(Zn)=1:1加入反应器中进行均匀沉淀反应,控制反应温度为50℃,反应时间为1h。
反应结束后进行热过滤,并用70℃的热水反复进行过滤洗涤,用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,此条件下合成的球形碳酸锌一次颗粒平均粒径为25nm。然后将经过干燥的碳酸锌置于400℃的马弗炉中烧结10h,产物为D50=12nm、粒度均一的氧化锌球形颗粒。
实施例9 取50g氧化锌,加入70mL60%的硫酸溶液,反应2h后加入2g锌粉,再反应1h过滤得到硫酸锌溶液。配置1M的碳酸氢铵与1M的氨基甲酸铵溶液并按10:1的比例混合,采用快速并加的方式将硫酸锌与混合沉淀溶液按n(C):n(Zn)=1:1加入反应器中进行均匀沉淀反应,控制反应温度为50℃,反应时间为1h。
反应结束后进行热过滤,并用70℃的热水反复进行过滤洗涤,用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,此条件下合成的球形碳酸锌一次颗粒平均粒径为30nm。然后将经过干燥的碳酸锌置于400℃的马弗炉中烧结10h,产物为D50=14nm、粒度均一的氧化锌球形颗粒。
实施例10 取50g氧化锌,加入70mL60%的硫酸溶液,反应2h后加入2g锌粉,再反应1h过滤得到硫酸锌溶液。配置0.5M的碳酸氢铵与0.5M的氨基甲酸铵溶液并按1:1的比例混合,采用快速并加的方式将硫酸锌与混合沉淀溶液按n(C):n(Zn)=1:1加入反应器中进行均匀沉淀反应,控制反应温度为50℃,反应时间为1h。
反应结束后进行热过滤,并用70℃的热水反复进行过滤洗涤,用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,此条件下合成的球形碳酸锌一次颗粒平均粒径为30nm。然后将经过干燥的碳酸锌置于400℃的马弗炉中烧结10h,产物为D50=13nm、粒度均一的氧化锌球形颗粒。
实施例11 取50g氧化锌,加入70mL60%的硫酸溶液,反应2h后加入2g锌粉,再反应1h过滤得到硫酸锌溶液。配置2M的碳酸氢铵与2M的氨基甲酸铵溶液并按1:1的比例混合,采用快速并加的方式将硫酸锌与混合沉淀溶液按n(C):n(Zn)=1:1加入反应器中进行均匀沉淀反应,控制反应温度为50℃,反应时间为1h。
反应结束后进行热过滤,并用70℃的热水反复进行过滤洗涤,用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,此条件下合成的球形碳酸锌一次颗粒平均粒径为20nm。然后将经过干燥的碳酸锌置于400℃的马弗炉中烧结10h,产物为D50=6.5nm、粒度均一的氧化锌球形颗粒。
实施例12 取50g氧化锌,加入70mL60%的硫酸溶液,反应2h后加入2g锌粉,再反应1h过滤得到硫酸锌溶液。配置3M的碳酸氢铵与3M的氨基甲酸铵溶液并按1:1的比例混合,采用快速并加的方式将硫酸锌与混合沉淀溶液按n(C):n(Zn)=1:1加入反应器中进行均匀沉淀反应,控制反应温度为50℃,反应时间为1h。
反应结束后进行热过滤,并用70℃的热水反复进行过滤洗涤,用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,此条件下合成的球形碳酸锌一次颗粒平均粒径为25nm。然后将经过干燥的碳酸锌置于400℃的马弗炉中烧结10h,产物为D50=10nm、粒度均一的氧化锌球形颗粒。
实施例13 取50g氧化锌,加入70mL60%的硫酸溶液,反应2h后加入2g锌粉,再反应1h过滤得到硫酸锌溶液。配置5M的碳酸氢铵与5M的氨基甲酸铵溶液并按1:1的比例混合,采用快速并加的方式将硫酸锌与混合沉淀溶液按n(C):n(Zn)=1:1加入反应器中进行均匀沉淀反应,控制反应温度为50℃,反应时间为1h。
反应结束后进行热过滤,并用70℃的热水反复进行过滤洗涤,用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,此条件下合成的球形碳酸锌一次颗粒平均粒径为35nm。然后将经过干燥的碳酸锌置于400℃的马弗炉中烧结10h,产物为D50=17nm、粒度均一的氧化锌球形颗粒。
实施例14 取50g氧化锌,加入70mL60%的硫酸溶液,反应2h后加入2g锌粉,再反应1h过滤得到硫酸锌溶液。配置2M的碳酸氢铵与2M的氨基甲酸铵溶液并按1:1的比例混合,采用快速并加的方式将硫酸锌与混合沉淀溶液按n(C):n(Zn)=2:1加入反应器中进行均匀沉淀反应,控制反应温度为50℃,反应时间为1h。
反应结束后进行热过滤,并用70℃的热水反复进行过滤洗涤,用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,此条件下合成的球形碳酸锌一次颗粒平均粒径为20nm。然后将经过干燥的碳酸锌置于400℃的马弗炉中烧结10h,产物为D50=6nm、粒度均一的氧化锌球形颗粒。
实施例15 取50g氧化锌,加入70mL60%的硫酸溶液,反应2h后加入2g锌粉,再反应1h过滤得到硫酸锌溶液。配置2M的碳酸氢铵与2M的氨基甲酸铵溶液并按1:1的比例混合,采用快速并加的方式将硫酸锌与混合沉淀溶液按n(C):n(Zn)=4:1加入反应器中进行均匀沉淀反应,控制反应温度为50℃,反应时间为1h。
反应结束后进行热过滤,并用70℃的热水反复进行过滤洗涤,用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,此条件下合成的球形碳酸锌一次颗粒平均粒径为25nm。然后将经过干燥的碳酸锌置于400℃的马弗炉中烧结10h,产物为D50=9nm、粒度均一的氧化锌球形颗粒。
实施例16 取50g氧化锌,加入70mL60%的硫酸溶液,反应2h后加入2g锌粉,再反应1h过滤得到硫酸锌溶液。配置2M的碳酸氢铵与2M的氨基甲酸铵溶液并按1:1的比例混合,采用快速并加的方式将硫酸锌与混合沉淀溶液按n(C):n(Zn)=5:1加入反应器中进行均匀沉淀反应,控制反应温度为50℃,反应时间为1h。
反应结束后进行热过滤,并用70℃的热水反复进行过滤洗涤,用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,此条件下合成的球形碳酸锌一次颗粒平均粒径为30nm。然后将经过干燥的碳酸锌置于400℃的马弗炉中烧结10h,产物为D50=11nm、粒度均一的氧化锌球形颗粒。
实施例17 取50g氧化锌,加入70mL60%的硫酸溶液,反应2h后加入2g锌粉,再反应1h过滤得到硫酸锌溶液。配置2M的碳酸氢铵与2M的氨基甲酸铵溶液并按1:1的比例混合,采用快速并加的方式将硫酸锌与混合沉淀溶液按n(C):n(Zn)=2:1加入反应器中进行均匀沉淀反应,控制反应温度为50℃,反应时间为3h。
反应结束后进行热过滤,并用70℃的热水反复进行过滤洗涤,用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,此条件下合成的球形碳酸锌一次颗粒平均粒径为20nm。然后将经过干燥的碳酸锌置于400℃的马弗炉中烧结10h,产物为D50=5nm、粒度均一的氧化锌球形颗粒。
实施例18 取50g氧化锌,加入70mL60%的硫酸溶液,反应2h后加入2g锌粉,再反应1h过滤得到硫酸锌溶液。配置2M的碳酸氢铵与2M的氨基甲酸铵溶液并按1:1的比例混合,采用快速并加的方式将硫酸锌与混合沉淀溶液按n(C):n(Zn)=2:1加入反应器中进行均匀沉淀反应,控制反应温度为50℃,反应时间为5h。
反应结束后进行热过滤,并用70℃的热水反复进行过滤洗涤,用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,此条件下合成的球形碳酸锌一次颗粒平均粒径为23nm。然后将经过干燥的碳酸锌置于400℃的马弗炉中烧结10h,产物为D50=8nm、粒度均一的氧化锌球形颗粒。
实施例19 取40.2g锌粉,加入70mL60%的硫酸溶液,反应2h后加入2g锌粉,再反应1h过滤得到硫酸锌溶液。配置2M的碳酸氢铵与2M的氨基甲酸铵溶液并按1:1的比例混合,采用快速并加的方式将硫酸锌与混合沉淀溶液按n(C):n(Zn)=2:1加入反应器中进行均匀沉淀反应,控制反应温度为50℃,反应时间为3h。
反应结束后进行热过滤,并用70℃的热水反复进行过滤洗涤,用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,此条件下合成的球形碳酸锌一次颗粒平均粒径为20nm。然后将经过干燥的碳酸锌置于400℃的马弗炉中烧结10h,产物为D50=5nm、粒度均一的氧化锌球形颗粒。
实施例20 取0#锌锭40g,加入70mL60%的硫酸溶液,反应2h后加入2g锌粉,再反应1h过滤得到硫酸锌溶液。配置2M的碳酸氢铵与2M的氨基甲酸铵溶液并按1:1的比例混合,采用快速并加的方式将硫酸锌与混合沉淀溶液按n(C):n(Zn)=2:1加入反应器中进行均匀沉淀反应,控制反应温度为50℃,反应时间为3h。
反应结束后进行热过滤,并用70℃的热水反复进行过滤洗涤,用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,此条件下合成的球形碳酸锌一次颗粒平均粒径为20nm。然后将经过干燥的碳酸锌置于400℃的马弗炉中烧结10h,产物为D50=5nm、粒度均一的氧化锌球形颗粒。
上述实施例采用均匀沉淀法,通过控制反应温度为30~70℃、时间1~5h、碳锌比为n(C):n(Zn)=1:1~5:1、碳酸氢铵、氨基甲酸铵浓度均为0.5~5M且混合比例为10:1~1:10,合成平均粒径为20~50nm的纳米级球形碳酸锌前驱体,进一步于400~850℃高温煅烧5~10h得到粒径为5~20nm、粒度均一的氧化锌球形颗粒。图2、图3分别为纳米球形碳酸锌SEM图和纳米球形氧化锌TEM图。
实施例21 取50g氧化锌,加入70mL60%的硫酸溶液,反应2h后加入2g锌粉,再反应1h过滤得到硫酸锌溶液。配置2M的碳酸氢铵与2M的氨基甲酸铵溶液并按1:11的比例混合,采用快速并加的方式将硫酸锌与混合沉淀溶液按n(C):n(Zn)=2:1加入反应器中进行均匀沉淀反应,控制反应温度为50℃,反应时间为3h。
反应结束后进行热过滤,并用70℃的热水反复进行过滤洗涤,用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,此条件下合成无规则形貌的碳酸锌颗粒。然后将经过干燥的碳酸锌置于400℃的马弗炉中烧结10h,产物为无规则形状氧化锌颗粒。
实施例22 取50g氧化锌,加入70mL60%的硫酸溶液,反应2h后加入2g锌粉,再反应1h过滤得到硫酸锌溶液。配置2M的碳酸氢铵与2M的氨基甲酸铵溶液并按1:1的比例混合,采用快速并加的方式将硫酸锌与混合沉淀溶液按n(C):n(Zn)=2:1加入反应器中进行均匀沉淀反应,控制反应温度为80℃,反应时间为3h。
反应结束后进行热过滤,并用70℃的热水反复进行过滤洗涤,用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,此条件下合成碳酸锌的一级颗粒粒径较大,且为类球形。然后将经过干燥的碳酸锌置于400℃的马弗炉中烧结10h,产物为D50=120nm的类球形氧化锌颗粒。
上述实施例合成参数不在本发明控制范围内,得到的氧化锌产品颗粒大、形貌不规则,由此可见,在本发明所控制的参数范围内可制备出球形纳米氧化锌颗粒。
以上所述,仅是本发明的几种实施案例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施案例揭示如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更改或修饰为等同变化的等效实施案例。但是凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施案例所做的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属本发明技术方案内。

Claims (8)

1.一种高活性纳米氧化锌的制备方法,其特征在于包括下列步骤:
(1)将高纯度锌物料置于硫酸溶液中,按n(Zn):n(SO4 2-)=1:1.2反应1~3h,再加入锌粉反应0.5h~1h,过滤得到浸出液与浓度为0.5~5M、混合比例为10:1~1:10的碳酸氢铵和氨基甲酸铵混合液在反应器中反应1~5h,控制温度为30~70℃,碳锌比为n(C):n(Zn)=1:1~5:1;
(2)反应结束后进行过滤洗涤,并用BaCl2检验洗液中无白色沉淀物为止,然后将经过干燥的ZnCO3前驱体置于马弗炉中,于400~850℃高温煅烧5h~10h得到球形纳米氧化锌。
2.根据权利要求1所述的一种高活性纳米氧化锌的制备方法,其特征在于:采用均匀沉淀法先合成一次颗粒粒径为20~50nm的球形碳酸锌前驱体再煅烧制备平均粒径为5~20nm的球形纳米氧化锌。
3.根据权利要求1所述的一种高活性纳米氧化锌的制备方法,其特征在于:所述的高纯度锌物料可以是氧化锌、锌粉、锌锭。
4.根据权利要求1所述的一种高活性纳米氧化锌的制备方法,其特征在于:所述的反应温度为50℃,反应时间3h。
5.根据权利要求1所述的一种高活性纳米氧化锌的制备方法,其特征在于:所述的碳酸氢铵浓度2M,氨基甲酸铵浓度2M,碳酸氢铵和氨基甲酸铵混合比例为1:1。
6.根据权利要求1所述的一种高活性纳米氧化锌的制备方法,其特征在于:所述的碳、锌摩尔比为2:1。
7.根据权利要求1所述的一种高活性纳米氧化锌的制备方法,其特征在于:步骤(1)中的硫酸溶液浓度为60%。
8.根据权利要求1所述的一种高活性纳米氧化锌的制备方法,其特征在于:步骤(2)中的过滤洗涤是采用热过滤,结合热水回炉搅拌洗涤的方法。
CN201510579400.7A 2015-09-14 2015-09-14 高活性纳米氧化锌的制备 Active CN105197981B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510579400.7A CN105197981B (zh) 2015-09-14 2015-09-14 高活性纳米氧化锌的制备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510579400.7A CN105197981B (zh) 2015-09-14 2015-09-14 高活性纳米氧化锌的制备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105197981A CN105197981A (zh) 2015-12-30
CN105197981B true CN105197981B (zh) 2017-05-03

Family

ID=54946017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510579400.7A Active CN105197981B (zh) 2015-09-14 2015-09-14 高活性纳米氧化锌的制备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105197981B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106006712B (zh) * 2016-07-07 2017-12-08 安徽锦华氧化锌有限公司 一种纳米氧化锌制备方法
CN109529831A (zh) * 2017-09-21 2019-03-29 张家港市沐和新材料技术开发有限公司 一种银-氧化锌复合薄膜的制备方法
CN108821328A (zh) * 2018-09-28 2018-11-16 胡果青 一种纳米氧化锌的制备方法
CN112110475B (zh) * 2020-09-24 2022-06-21 安徽省含山县锦华氧化锌厂 一种采用膏状前驱体制备氧化锌的生产工艺
CN115709081B (zh) * 2022-10-14 2024-02-20 华南师范大学 一种固溶体多孔微球及其制备方法和用于光催化产氢的应用

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101811660B (zh) * 2010-03-25 2012-09-19 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种共掺杂的纳米氧化锌粉体及制备方法
TW201350199A (zh) * 2012-06-01 2013-12-16 Iner Aec Executive Yuan 具均一尺寸單層摻鋁氧化鋅奈米微球之薄膜製作方法
CN103395826B (zh) * 2013-08-06 2015-03-11 大连交通大学 铝掺杂氧化锌纳米粉体的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105197981A (zh) 2015-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105197981B (zh) 高活性纳米氧化锌的制备
CN102515252B (zh) 一种植膜型纳米氧化锌生产工艺
US20080305025A1 (en) Methods for Production of Metal Oxide Nano Particles, and Nano Particles and Preparations Produced Thereby
JP2002255515A (ja) 金属酸化物微粒子の製造方法
CN107150127B (zh) 球形钴粉的制备方法
Wang et al. Chemical co-precipitation synthesis and properties of pure-phase BiFeO3
CN109264787B (zh) 一种ZnFe2O4立方块体结构的制备方法及所得产品
JP2008504202A (ja) 酸化鉄ナノ粒子の製造方法
CN103395826A (zh) 铝掺杂氧化锌纳米粉体的制备方法
CN108483474A (zh) 一种纳米级球形氧化铝的制备方法
KR20080080350A (ko) 조절된 특성을 가진 금속 산화물 나노 입자의 제조 방법,및 그 방법으로 제조된 나노 입자 및 조제물
CN112745105B (zh) 一种高烧结活性氧化铝陶瓷粉体及其制备方法
CN104743613A (zh) 一种连续制备大粒径球形碳酸钴的方法
CN104591259A (zh) 一种植活式纳米氧化锌及其生产工艺
CN105293567B (zh) 片状多孔纳米氧化锌及其制备方法
CN114105212A (zh) 球形氧化铁及其制备方法和应用
CN108083334A (zh) 一种单分散球形纳米二氧化锆粉体材料的制备方法
CN102502808B (zh) 纳米级二氧化钛的制备方法
CN102259928B (zh) 一种制备Mn3O4纳米颗粒的方法
CN106517354A (zh) 一种纳米α相三氧化二铁及其制备方法
CN103304228A (zh) 自蔓延燃烧合成钯铜铁氧体纳米粉体的方法
CN109225236B (zh) 一种Fe3O4/ZnO纳米复合物及其合成方法
CN102728846A (zh) 机械力化学法制备纳米球形面心立方结构钴粉的方法
Hakimyfard Effects of reaction temperature and raw material type on optical properties and crystal phase growth of Solid state synthesized NiSb2O6 nanomaterials
CN105013493A (zh) 一种负载球形氧化锌纳米颗粒的多面体状纳米氧化铜的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: 116104 in Liaoning Province, the Dalian free trade zone liangjiadian Industrial Zone No. 2 light source

Applicant after: DALIAN RUIYUAN POWER CO.,LTD.

Address before: 116104 in Liaoning Province, the Dalian free trade zone liangjiadian Industrial Zone No. 2 light source

Applicant before: DALIAN RUIYUANPOWER CO.,LTD.

COR Change of bibliographic data
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right

Denomination of invention: Preparation of high activity nano zinc oxide

Effective date of registration: 20220624

Granted publication date: 20170503

Pledgee: Dalian technology Financing Guarantee Co.,Ltd.

Pledgor: DALIAN RUIYUAN POWER CO.,LTD.

Registration number: Y2022210000075

PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right
PC01 Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right

Date of cancellation: 20231019

Granted publication date: 20170503

Pledgee: Dalian technology Financing Guarantee Co.,Ltd.

Pledgor: DALIAN RUIYUAN POWER CO.,LTD.

Registration number: Y2022210000075