CN111661870A - 一种纳米氧化锌的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纳米氧化锌的制备方法，属于纳米材料工艺技术领域。本发明的制备步骤如下；将氧化锌原料置于球磨介质中搅拌得到球磨浆料，然后向球磨浆料中加入分散剂并进行球磨，得到氧化锌纳米粉浆料，最后将氧化锌纳米粉浆料进行真空冷冻干燥，得到纳米氧化锌粉末，所述的氧化锌原料为微米氧化锌，所述的分散剂分多次加入球磨浆料中。本发明所采用的制备纳米氧化锌方法，采用微米氧化锌作为原料进行球磨，克服了现有技术中生产能耗和生产成本较高的不足，且制备得到的氧化锌粉体纯度高，颗粒均匀，粒径可达纳米级别。

Description

一种纳米氧化锌的制备方法

技术领域

本发明涉及纳米材料工艺技术领域，更具体地说，涉及一种纳米氧化锌的制备方法。

背景技术

纳米氧化锌(ZnO)是一种面向21世纪的新型高功能精细无机产品，具有较好的非迁移性、 荧光性、高比容量能力，因此纳米氧化锌被广泛应用在高效催化剂和塑料薄膜制造等领域。 此外，由于纳米氧化锌具有高比表面积和高活性等特殊物理性质，对外界的环境(如温度、 光、湿气等)变化十分敏感，外界环境的改变会迅速引起其电阻的显著变化，使得纳米氧化 锌在感测方面有很大的潜力。通过利用纳米氧化锌在光、电、磁、敏感等方面的奇妙性能， 技术人员可研发出耐热性好、耐蚀性佳、应答速率快、灵敏度高、选择性好的元件，制作的 元件可以较融洽的和微处理器组合成气体感测系统或携带式监测器，能被广泛的应用于家庭 和工厂环境中，用来检测毒性气体及燃烧爆炸性气体。同时，纳米氧化锌还可被制成介电薄 膜，介电薄膜可应用于汽车燃料电磁、冷气机、手机及半导体器件中，带来巨大的经济效益。

目前制备纳米氧化锌的方法较多，根据物料状态可将纳米氧化锌的制备方法分为固相法、 液相法和气相法3类，其中不同的制备方法又可以细分出多种方法。

但是，现有技术中的制备方法都不同程度地存在弊端，如固相化学反应法反应过程常常 不能完全进行或者过程中可能出现液化现象，不适合工业化大生产；液相沉淀法中阴离子的 洗涤和去除困难；气相法的成本较高，难以实现量产。因此研究新的纳米氧化锌制备技术显 得非常重要，可以为纳米氧化锌的利用开辟新途径，进而促进纳米氧化锌的高效资源化应用。

经检索，发明创造的名称为：一种纳米氧化锌的制备方法(专利申请号：CN200510037798.8， 申请日：2005-02-02)，该申请案选择可溶性锌盐为锌源，尿素为沉淀剂宿主，溶解于水中， 在微波辐照下采用均相沉淀法进行反应；将反应合成的沉淀物碱式碳酸锌真空干燥和球磨后， 焙烧得到纳米氧化锌的晶粒；再与表面改性剂、有机溶剂、分散剂通过球磨混合分散均匀， 微波辐照下进行纳米氧化锌的表面改性，得到纳米氧化锌粉体。本申请案的不足之处是：制 备方法较繁琐，且生产成本较高。

此外，发明创造的名称为：一种纳米氧化锌浆料组合物及其制备方法(专利公告号： CN1178994C，申请日：2001-10-12)，本申请案通过将高分子分散剂加入溶剂中，在 500～2500rpm高速分散的情况下加入纳米氧化锌，高速分散5～60分钟，所得的纳米氧化锌浆料再在球磨机或砂磨机或珠磨机中研磨20分钟～16小时，即可制成纳米氧化锌浆料成品。本 申请案的不足之处在于：采用锌盐和尿素制备纳米氧化锌，上述物质都会产生微薄辐射，对 环境和人体健康有着不利影响。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有技术中，纳米氧化锌制备方法不足的问题，本发明提供一种纳米氧化锌的制备 方法，以微米氧化锌为原料，降低生产能耗和成产成本，使得制备后的纳米氧化锌粉体纯度 高，颗粒均匀且粒度分布窄。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

本发明的一种纳米氧化锌的制备方法，将氧化锌原料置于球磨介质中搅拌得到球磨浆料， 然后向球磨浆料中加入分散剂并进行球磨，得到氧化锌纳米粉浆料，最后将氧化锌纳米粉浆 料进行真空冷冻干燥，得到纳米氧化锌粉末，所述的氧化锌原料为微米氧化锌，所述的分散 剂分多次加入球磨浆料中。

优选地，所述的分散剂包括分散剂A，分散剂B和分散剂C，其中分散剂A为聚乙二醇， 分散剂B为六偏磷酸钠，分散剂C为Hypermer KD7和分体分散剂AD8085混合物。

优选地，所述的球磨介质包括烷烃，非极性芳香烃和去离子水。

优选地，利用不同级配的磨球进行球磨，所用的磨球粒径分别为0.3mm、0.5mm和1mm， 上述的粒径分别为0.3mm、0.5mm和1mm的磨球个数之比为7∶2∶1。

优选地，具体包括以下步骤：步骤一：将微米氧化锌加入球磨介质中，进行搅拌、分散， 形成球磨浆料；步骤二：将分散剂加入球磨浆料中，对其进行球磨，得到氧化锌纳米粉浆料， 所述的分散剂分三次加入球磨浆料中进行球磨；步骤三：将氧化锌纳米浆料进行真空干燥， 得到纳米氧化锌粉末。

优选地，步骤二中的球磨温度T为：0℃＜T＜40℃。

优选地，步骤二中的球磨时间t为：24h＜t＜48h。

优选地，步骤二中的分散剂和微米氧化锌的质量比A为：0＜A＜0.5。

优选地，步骤二中球磨时的压力为常压。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的一种纳米氧化锌的制备方法，先将氧化锌原料置在球磨介质中进行搅拌分 散，搅拌均匀后再向球磨介质中加入分散剂进行球磨，球磨后得到氧化锌纳米粉浆料，最后 将氧化锌纳米粉浆料真空冷冻干燥得到纳米氧化锌粉末，制备得到的氧化锌纳米粉体纯度高， 颗粒均匀，粒度分布窄；同时制备过程中的反应进度可控，球磨周期短，球磨温度低，使得 反应的能耗和生产成本较低，且工艺过程简单，无需大型设备即可大工业化生产，可用来取 代传统的纳米氧化锌制备方案，具有广阔的应用前景；

(2)本发明的一种纳米氧化锌的制备方法，球磨时的分散剂包括聚乙二醇、六偏磷酸钠 和Hypermer KD7与分体分散剂AD8085的混合物，分散剂分多次加入球磨罐中，球磨温度 为0℃～40℃，球磨时的压力为常压，克服了以往只能在低温或高压环境下对原料进行球 磨来维持氧化锌粉体细化的不足，同时还能防止球磨介质挥发，避免罐体内部出现干磨的 情况，防止氧化锌粉体和球磨介质之间发生化学反应，并降低生产能耗；

(3)本发明的一种纳米氧化锌的制备方法，球磨介质可以包覆氧化锌纳米粉体，防止冷 焊所引起的团聚现象和氧化锌粉体的化学反应，同时避免引入其他杂质降低产物纯度的现象： 进一步的，在进行球磨过程中，球磨介质还能通过降低氧化锌、磨球和球磨罐体接触时产生 的高热来抑制团聚。现有技术中，球磨的主要目的是使纳米氧化锌与分散剂良好的结合，来 达到对纳米氧化锌表面改性、提高其分散性的目的；与现有技术不同的是，本申请打破了现 有技术的偏见，使用球磨将微米氧化锌破碎至纳米级别并制备得到纳米氧化锌，且生产成本 低廉。

附图说明

图1为本发明的一种纳米氧化锌的制备方法的流程图；

图2为球磨前后氧化粒度的变化示意图；

图3为球磨前后氧化锌XRD图谱变化示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附 图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明 一部分实施例，而不是全部的实施例；而且，各个实施例之间不是相对独立的，根据需要可 以相互组合，从而达到更优的效果。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描 述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明 中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

本发明的一种纳米氧化锌的制备方法(如图1所示)，将氧化锌原料置于球磨介质中搅拌 得到分散液，所述的氧化锌原料为微米氧化锌，然后向微米氧化锌的分散液中加入分散剂进 行球磨，得到氧化锌纳米粉浆料，所述的分散剂被分成三等份加入球磨介质中，最后将氧化 锌纳米粉浆料进行真空冷冻干燥，得到纳米氧化锌粉末。

现有技术中，本领域的技术人员通常利用锌盐制备纳米氧化锌，使得纳米氧化锌的生产 工艺复杂且产率低，制备过程中产生的废水废气还易对环境造成污染。本发明打破了现有技 术的偏见，采用制备技术成熟、产率高的微米氧化锌作为原料，对微米氧化锌进行球磨得到 纳米氧化锌，使得纳米氧化锌的制备过程反应进度可控，生产工艺得到简化，无需大型设备 即可工业化生产，可大幅降低反应的能耗和生产成本。综上，本发明的一种纳米氧化锌的制 备方法，可取代传统的纳米氧化锌制备方法，具有广阔的应用前景。

本发明的纳米氧化锌的具体制备步骤如下：

步骤一：制备球磨浆料；

将微米氧化锌置于水中形成浆液，然后将浆液加入球磨介质中搅拌均匀，得到球磨浆料， 制备得到的球磨浆料移入球磨罐中等待球磨。

本实施例的球磨介质包括烷烃，和/或非极性芳香烃，烷烃和芳香烃对氧化锌起保护作用， 烷烃可以为正己烷，避免氧化锌在球磨过程中生成过量的-OH层。为了尽大可能的保护氧化 锌，添加球磨介质时，可以将烷烃和非极性芳香烃混合制成球磨介质，其中烷烃∶非极性芳 香烃的质量比为＝(2～3.5)∶0.5。此外，球磨介质还包括去离子水，在球磨法制备纳米氧 化锌时，纳米氧化锌表面会产生一层Zn-OH层，Zn-OH的形成可以提高氧化锌在水性介质中 的分散性(该氧化层通过热处理即可去除)。本发明中使用的球磨介质均为食品级，不会对环 境造成危害。在本实施例中，作为优选方案，烷烃∶非极性芳香烃的质量比为＝2∶0.5。

球磨过程中，球磨介质可以包覆氧化锌纳米粉体，防止冷焊所引起的团聚现象和氧化锌 粉体的化学反应，同时避免引入其他杂质降低产物纯度的现象：进一步地，在球磨过程中， 球磨介质还能通过降低氧化锌、磨球和球磨罐体接触时产生的高热来抑制团聚。现有技术中， 使用球磨法主要是为了使纳米氧化锌与分散剂良好的结合，来达到对纳米氧化锌表面改性、 提高其分散性的目的。本申请则打破了现有技术的偏见，使用球磨法对微米氧化锌进行破碎， 并制备得到纳米氧化锌，且生产成本低廉。

步骤二：制备氧化锌纳米粉浆料；

向步骤一中制得的球磨浆料加入分散剂，同时进行球磨，得到氧化锌纳米粉浆料。

本发明选择聚乙二醇(国药分子量1000)作为分散剂A，分散剂A和氧化锌的质量比为 1∶10；六偏磷酸钠(国药)作为分散剂B，分散剂B和氧化锌的质量比为1∶20；HypermerKD7(英国禾大公司，主要成分为kd7型碱木质素)和分体分散剂AD8085(东莞澳达环保新材 料有限公司)的混合物作为分散剂C，本实施例中以HypermerKD7和球磨浆料体积比为1∶1500的标准制备HypermerKD7，以分体分散剂AD8085与球磨浆料体积比为1∶1000的标准制备分体分散剂AD8085。

值得说明的是，本发明中所采用的三种分散剂，是基于不同的分散原理添加的。分散剂 A聚乙二醇是一种高分子化合物，在球磨过程中会在纳米氧化锌表面形成链状络合物，阻止 纳米氧化锌之间发生碰撞、团聚，从而起到分散的效果；分散剂B六偏磷酸钠作为一种无机 电解质类分散剂，在水中并不是以普通的偏磷酸根存在于水中，而是以玻璃态长链状聚合物 形式存在，六偏磷酸钠在溶液中所电离出的负离子，会在纳米氧化锌表面形成负电子层，由 于静电斥力的存在，使得纳米颗粒之间相互排斥，从而达到分散氧化锌的效果；分散剂C中 的HypermerKD7能吸附在氧化锌表面，HypermerKD7通过改善纳米氧化锌的亲水性，避免 氧化锌在球磨过程中浮在球磨介质表面，从而提高球磨效率，分体分散剂AD8085作为超疏 水亲油性粉体专用分散剂，用于改善氧化锌在溶剂中的亲和情况。三种分散剂之间互不发生 反应，使得球磨效果达到最优。

需要说明的是，球磨过程中如果温度过高，球磨浆料的动能增大，相互之间的碰撞几率 增高，小颗粒的浆料容易团聚形成聚集体。为了避免球磨时出现团聚现象，本领域的技术人 员通常选择在低温或高压环境下对原料进行球磨，降低团聚现象的发生。但是低温或高压环 境会造成企业能耗大，制造成本上涨，不利于量化制备纳米氧化锌。本发明克服了现有技术 中存在的缺点和不足，通过配置不同比例的分散剂，本实施例可在球磨温度T为0℃＜T＜ 40℃、球磨压力为常压的环境下进行球磨，既可以有效维持氧化锌粉体的细化，防止球磨介 质挥发，避免罐体内部出现干磨的情况，同时常温常压下进行球磨，可以保证氧化锌粉体和 球磨介质之间不会发生化学反应，并降低能耗。

进一步地，本实施例将分散剂A、分散剂B和分散剂C混合均匀后均等分为3份，依次加入球磨罐中。在球磨过程中，随着纳米氧化锌的细化过程进行，氧化锌的比表面积增大，表面能增高，极易形成团聚的大颗粒，使得制备得到的纳米氧化锌难以发挥其独特作用。因此球磨过程中加入分散剂的目的就是将纳米团聚体分离成单个纳米粒子或者为数不多的小团 聚体。但是本领域的技术人员选择一次性投入大量的分散剂，如果一次性添加大量的聚乙二 醇会使球磨介质的粘度发生改变，降低球磨效率。本发明提供了一种不同构思的技术方案， 采用少量多次的添加方式，将分散剂A、分散剂B和分散剂C混合均匀后均等分为3份，在 不同的球磨时间段将球磨介质加入球磨罐中，避免球磨过程中团聚现象的出现，使得球磨后 的粒度达到最优。

球磨开始时，先向球磨罐中分别加入三分之一的分散剂进行球磨。

由于微米氧化锌会在空气中会形成1层钝化膜，以至于在球磨介质无法与分散剂充分发 生作用，另外，微米氧化锌在球磨介质中也会软团聚形成聚团，使用球磨法可以解决此类问 题。球磨过程中由于磨球的作用，首先发生微细颗粒解开软团聚，然后微细颗粒表面钝化膜 被去除，分散剂将充分发挥作用，达到制备纳米氧化锌的目的。

磨球还可以将物料做到细化。一方面，过多的磨球会占据有效空间，球与球之间的自磨 越来越强，使得磨球与球磨浆料之间的作用相对减弱，导致整体效率降低；但另一方面，如 果磨球较少，而球磨浆料的含量过高，磨球受到的浮力大，它的有效体积质量将减小，使得 磨球的冲击效果变差，导致生产效率低。

本发明中，为了将微米氧化锌球磨至纳米氧化锌。通过改变磨球的级配来达到最佳磨球 效果，其理论依据是：大球之间的空隙由小球填充，提高磨球的堆积密度，一方面可提高磨 机的冲击能力和冲击次数，符合研磨体的功能特点；另一方面，较高的堆积密度可使物料能 够得到一定的研磨作用。在多级配球中，大球主要是对物料进行冲击破碎，大的磨球应当具 有足够大的冲击力，使其具有足够大的能量击碎颗粒物，这与磨球的最大粒径有关；此外， 磨球对于物料要有足够多的冲击次数，这与磨球填充率和平均粒径有关。在保证冲击力足够 的情况下，尽量减小磨球直径，增加磨球个数来提高对物体的冲击次数，以提高粉碎效率。 因此级配小的磨球既可以填充大球间的空隙，提高研磨体的堆积密度，控制物料流速，增加 研磨能力，又可以起到能量传递的作用，将大球的冲击能量传递给物料，还能将空隙中的粗 颗粒物料排挤出来，置于大球的冲击区内。

需要说明的是，本发明中磨球的粒径分别为0.3mm、0.5mm和1mm，且粒径分别为0.3mm、0.5mm和1mm的磨球的个数比为＝7∶2∶1。

进一步地，氧化锌原料与磨球质量比为3∶(100～400)，若球料比过小，说明磨内存料过 多，易产生缓冲作用与过粉碎现象，降低粉磨效率。若料球比过大，会增加研磨体之间以及研 磨体对衬板的冲击的无功损失，不但降低粉磨效率，还会增加金属消耗。

值得注意的是，球磨机转速也会影响纳米氧化锌的制备。转速过快，由于离心力的作用， 磨球会附着在磨筒内壁，失去粉碎作用；而如果转速太慢，低于临界转速太多，则会导致磨 球在磨筒内上升不高就落下来，使得磨球的粉碎作用变差；当转速适当时，磨球紧贴在筒壁 上，经过一段距离，磨球离开筒壁下落，给粉料以最大的冲击与研磨作用，具有最高的粉碎 效率。经过多次实验测试，最终优选出球磨机的转速为180r/min～300r/min之间。

需要说明的是，球磨时间的长短也会直接影响纳米氧化锌的质量。因此，球磨进行12h 后，继续向球磨罐中加入三分之一的分散剂进行球磨。当球磨又进行18h后，将剩余的分散 剂全部加入球磨罐中进行球磨。

一般来说，将粗颗粒的物料粉磨至10μm是较容易的，时间也比较短，但将10μm的物料 粉磨至100nm以下的纳米粉，球磨时间往往需要延长几倍或更长。但是，随球磨时间的延长， 磨球损耗、能耗等成本相应增加，磨机生产能力下降。通过多次实验数据的比对，将球磨时 间t控制在24h-48h之间，球磨的效果能达到最优(如图2和3所示)。

球磨结束后收集产物，最终获得氧化锌纳米浆料。值得说明的是，本发明的球磨介质还 可以进行回收，并且进行二次利用，降低生产成本。

步骤三：制备氧化锌纳米粉体；

将氧化锌纳米浆料进行真空冷冻干燥，得到纳米氧化锌粉末。

本发明的一种纳米氧化锌的制备方法，所制备的氧化锌纳米粉体纯度高(如图2所示)， 颗粒均匀，粒度分布窄，粒径可达纳米级，且制备过程中的反应可控，球磨周期短，球磨温 度低，使得反应的能耗和生产成本较低，且工艺过程简单，无需大型设备即可大工业化生产， 可用来取代传统的纳米氧化锌制备方案，具有广阔前景。

实施例2

本实施例的基本内容同实施例1，不同之处在于：本发明的一种纳米氧化锌的制备方法， 将3g微米氧化锌原料和10ml球磨介质乙醇加入500ml的烧杯中搅拌，搅拌均匀后向烧杯中 加入1g分散剂六偏磷酸钠，常压下封装好后，将其放入行星球磨机中，其中磨球的材质为氧 化锆，粒径为1mm，质量为200g，且氧化锌与磨球质量比为3∶200。将行星球磨机的转速调 整为180r/min，球磨时间为36h，即可制得氧化锌纳米浆料。得到的氧化锌纳米浆料无明显 分层，呈灰白色泥浆状，对其进行压滤分离，氧化锌纳米浆料中的球磨介质可回收待用，将 收集到的湿的纳米氧化锌粉体进行真空冷冻干燥，即可得到粒径为500nm的纳米氧化锌干粉。

实施例3

本实施例的基本内容同实施例1，不同之处在于：将3g微米氧化锌原料和15ml球磨介 质正己烷加入500ml的烧杯中搅拌，搅拌均匀后向烧杯中加入1g分散剂六偏磷酸钠，常压下 封装好后，将其放入行星球磨机中，其中磨球的材质为氧化锆，粒径为1mm，质量为200g， 且氧化锌与磨球质量比为3∶200。将行星球磨机的转速调整为180r/min，球磨时间为36h，即 可制得氧化锌纳米浆料。得到的氧化锌纳米浆料出现明显分层，上层为透明的正己烷溶液， 下层为灰色泥浆状固体，对其进行压滤，干燥处理后即可得到灰白色纳米氧化锌粉体，粒径 为789nm。

实施例4

本实施例的基本内容同实施例1，不同之处在于：将3g微米氧化锌原料和15ml球磨介 质乙烯醇加入500ml的烧杯中搅拌，搅拌均匀后分别向烧杯中加入0.5g分散剂六偏磷酸钠和 0.5g聚乙二醇，常压下封装好后，将其放入行星球磨机中，其中磨球的材质为氧化锆，粒径 为1mm，质量为200g，氧化锌与磨球质量比为3∶200。将行星球磨机的转速调整为180r/min， 球磨时间为36h，即可制得氧化锌纳米浆料。得到的氧化锌纳米浆料无明显分层，呈灰白色 泥浆状，对其进行压滤分离，氧化锌纳米浆料中的球磨介质可回收待用，将收集到的湿的纳 米氧化锌粉体进行真空干燥，即可得到粒径为103nm的纳米氧化锌干粉。

实施例5

本实施例的基本内容同实施例1，不同之处在于：将3g微米氧化锌原料和15ml球磨介 质乙醇加入500ml的烧杯中搅拌，搅拌均匀后分别向烧杯中加入0.5g分散剂六偏磷酸钠和 0.5g聚乙二醇，然后滴加1ml的分体分散剂AD8085试剂，常压下封装好后，将其放入行星球磨机中，其中磨球的材质为氧化锆，粒径为1mm，质量为200g，氧化锌与磨球质量比为 3∶200。调节行星球磨机的转速为180r/min，球磨时间为36h，即可制得氧化锌纳米浆料。得 到的氧化锌纳米浆料无明显分层，呈灰白色泥浆状，对其进行压滤分离，氧化锌纳米浆料中的球磨介质可回收待用，将收集到的湿的纳米氧化锌粉体进行真空干燥，即可得到粒径为89nm的纳米氧化锌干粉。

实施例6

本实施例的基本内容同实施例1，不同之处在于：将3g微米氧化锌原料和15ml球磨介 质乙醇加入500ml的烧杯中搅拌，搅拌均匀后分别向烧杯中加入1ml的分体分散剂AD8085 试剂与0.5ml的HypermerKD7，常压下封装好后，将其放入行星球磨机中，其中磨球的材质 为氧化锆，粒径为1mm，质量为100g，且氧化锌与磨球质量比为3∶100。调节行星球磨机的 转速为180r/min，球磨时间为36h，即可制得氧化锌纳米浆料。得到的氧化锌纳米浆料无明 显分层，呈灰白色泥浆状，对其进行压滤分离，氧化锌纳米浆料中的球磨介质可回收待用， 将收集到的湿的纳米氧化锌粉体进行真空干燥，即可得到粒径为176nm的纳米氧化锌干粉。

实施例7

本实施例的基本内容同实施例1，不同之处在于：将3g微米氧化锌原料和15ml球磨介 质乙醇加入500ml的烧杯中搅拌，搅拌均匀后向烧杯中加入1g的分散剂PVP，常压下封装好 后，将其放入行星球磨机中，其中磨球的材质为氧化锆，粒径为0.3mm，质量为200g，且氧化锌与磨球质量比为3∶200。调节行星球磨机的转速为300r/min，球磨时间为36h，即可制得氧化锌纳米浆料。得到的氧化锌纳米浆料无明显分层，呈灰白色泥浆状，对其进行压滤分离， 氧化锌纳米浆料中的球磨介质可回收待用，将收集到的湿的纳米氧化锌粉体进行真空干燥， 即可得到粒径为78nm的纳米氧化锌干粉。

实施例8

本实施例的基本内容同实施例1，不同之处在于：将5g微米氧化锌原料和15ml球磨介 质乙腈加入500ml的烧杯中搅拌，搅拌均匀后向烧杯中加入0.2g的硬脂酸，常压下封装好后， 将其放入行星球磨机中，其中磨球的材质为氧化锆，粒径为0.3mm，质量为200g，且氧化锌 与磨球质量比为5∶200。调节行星球磨机的转速为180r/min，当球磨时间分别进行至12h和 24h时分别加入0.2g的硬脂酸，球磨36h后取出浆料，此时即可制得氧化锌纳米浆料。得到 的氧化锌纳米浆料无明显分层，呈灰白色泥浆状，对其进行压滤分离，氧化锌纳米浆料中的 球磨介质可回收待用，将收集到的湿的纳米氧化锌粉体进行真空冷冻干燥，即可得到粒径为 126nm的纳米氧化锌干粉。

实施例9

本实施例的基本内容同实施例1，不同之处在于：将3g微米氧化锌原料和15ml球磨介 质去离子水加入500ml的烧杯中搅拌，搅拌均匀后向烧杯中加入0.9g的丙二醇，常压下封装 好后，将其放入行星球磨机中，其中磨球的材质为氧化锆，粒径为0.2mm，质量为200g，且 氧化锌与磨球质量比为3∶200。调节行星球磨机的转速为180r/min，球磨时间为36h，即可制 得氧化锌纳米浆料。得到的氧化锌纳米浆料无明显分层，呈灰白色泥浆状，对其进行压滤分 离，氧化锌纳米浆料中的球磨介质可回收待用，将收集到的湿的纳米氧化锌粉体进行真空冷 冻干燥，即可得到粒径为78nm的纳米氧化锌干粉。

实施例10

本实施例的基本内容同实施例1，不同之处在于：将3g微米氧化锌原料和15ml球磨介 质正己烷加入500ml的烧杯中搅拌，搅拌均匀后向烧杯中加入1.3g的PVA，常压下封装好后， 将其放入行星球磨机中，其中磨球的材质为氧化锆，粒径为0.1mm，质量为200g，且氧化锌 与磨球质量比为3∶200。调节行星球磨机的转速为180r/min，球磨时间为36h，即可制得氧化 锌纳米浆料。得到的氧化锌纳米浆料无明显分层，呈灰白色泥浆状，对其进行压滤分离，氧 化锌纳米浆料中的球磨介质可回收待用，将收集到的湿的纳米氧化锌粉体进行真空冷冻干燥， 即可得到粒径为789nm的纳米氧化锌干粉。

实施例11

本实施例的基本内容同实施例1，不同之处在于：将3g微米氧化锌原料和15ml球磨介 质去离子水加入500ml的烧杯中搅拌，搅拌均匀后分别向烧杯中入0.5ml的分体分散剂AD8085试剂、0.5ml的HypermerKD7和0.3g的氯化钠，常压下封装好后，将其放入行星球 磨机中，其中磨球的材质为氧化锆，粒径为1mm，质量为200g，且氧化锌与磨球质量比为 3∶200。调节行星球磨机的转速为180r/min，球磨时间分别进行至12h和24h后时，再分别向 磨球机中加入0.5ml的分体分散剂AD8085试剂、0.5ml的HypermerKD7和0.3g的氯化钠， 球磨时间为36h，即可制得氧化锌纳米浆料。得到的氧化锌纳米浆料无明显分层，呈灰白色 泥浆状，对其进行压滤分离，氧化锌纳米浆料中的球磨介质可回收待用，将收集到的湿的纳 米氧化锌粉体进行真空冷冻干燥，即可得到粒径为96nm的纳米氧化锌粉末。

本发明所述实例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明构思和范围进 行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本发明的技术方案作出 的各种变形和改进，均应落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种纳米氧化锌的制备方法，其特征在于：将氧化锌原料置于球磨介质中搅拌得到球磨浆料，然后向球磨浆料中加入分散剂并进行球磨，得到氧化锌纳米粉浆料，最后将氧化锌纳米粉浆料进行真空冷冻干燥，得到纳米氧化锌粉末，所述的氧化锌原料为微米氧化锌，所述的分散剂分多次加入球磨浆料中。

2.根据权利要求1所述的一种纳米氧化锌的制备方法，其特征在于：所述的分散剂包括分散剂A，分散剂B和分散剂C，其中分散剂A为聚乙二醇，分散剂B为六偏磷酸钠，分散剂C为Hypermer KD7和分体分散剂AD8085混合物。

3.根据权利要求1所述的一种纳米氧化锌的制备方法，其特征在于：所述的球磨介质包括烷烃，非极性芳香烃和去离子水。

4.根据权利要求1所述的一种纳米氧化锌的制备方法，其特征在于：利用不同级配的磨球进行球磨，所用的磨球粒径分别为0.3mm、0.5mm和1mm，上述的粒径分别为0.3mm、0.5mm和1mm的磨球个数之比为7∶2∶1。

5.根据权利要求1所述的一种纳米氧化锌的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤一：将微米氧化锌加入球磨介质中，进行搅拌、分散，形成球磨浆料；

步骤二：将分散剂加入球磨浆料中，对其进行球磨，得到氧化锌纳米粉浆料，所述的分散剂分三次加入球磨浆料中进行球磨；

步骤三：将氧化锌纳米浆料进行真空干燥，得到纳米氧化锌粉末。

6.根据权利要求5所述的一种纳米氧化锌的制备方法，其特征在于：步骤二中的球磨温度T为：0℃＜T＜40℃。

7.根据权利要求5所述的一种纳米氧化锌的制备方法，其特征在于：步骤二中的球磨时间t为：24h＜t＜48h。

8.根据权利要求5所述的一种纳米氧化锌的制备方法，其特征在于：步骤二中的分散剂和微米氧化锌的质量比A为：0＜A＜0.5。

9.根据权利要求5所述的一种纳米氧化锌的制备方法，其特征在于：步骤二中球磨时的压力为常压。

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