CN1548376A - 一种近室温条件下一步固相化学反应制备氧化锌纳米球及纳米棒的方法 - Google Patents
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Abstract
一种近室温条件下一步制备氧化锌纳米球及纳米棒的方法。制备氧化锌纳米球是将固态的锌盐和固态碱一起研磨，一步制得直径为25nm的纳米球；制备氧化锌纳米棒是将固态的锌盐、聚乙二醇和固态碱一起研磨，一步制得直径为30nm的纳米棒。该方法操作简便，一步完成，粒径可控，能耗低，产率高，对环境无污染，适用范围广。
Description
技术领域 本发明涉及在近室温条件下固态的锌盐和有机碱通过一步固相化学反应制备氧化锌纳米球以及固态的锌盐和有机碱在合适的表面活性剂存在下通过一步固相化学反应制备氧化锌米棒。
背景技术 氧化锌在工业生产中有着广泛的应用价值，可用作油漆的颜料和橡胶的填充剂等。医药上用于制软膏、锌糊、橡皮膏等，治疗皮肤伤口，起止血收敛作用。纳米氧化锌由于其尺寸介于原子簇和宏观微粒之间，具有纳米材料的体积效应、表面效应、宏观量子隧道效应、久保效应等许多宏观材料所不具有的特殊性质，使其在磁、电、光吸收、敏感、催化、抗菌消毒、紫外线屏蔽及其它功能特性等方面展示出引人注目的应用前景。一维氧化锌纳米棒是指在两维方向上为纳米尺度，长度比上述两维方向上的尺度大的新型纳米材料。一维纳米棒是当前纳米材料领域派生出来的含有丰富的科学内涵并具有很大的应用前景的分支，现已受到广泛的关注。
现有氧化锌纳米球的制备方法主要是利用溶胶-凝胶法、化学沉淀法等方法制得前驱体，再经过热分解两步制备纳米氧化锌。这些方法工艺复杂，能耗高而且费时。现有氧化锌纳米棒的制备方法主要有模板法、溶胶-凝胶法、电弧放电法、催化生长法和液滴外延法等，这些方法各有其局限性。
发明内容 本发明的目的在于提供一种工艺简便、条件温和、反应不需要水或溶剂、对环境无污染或污染较少、产率高、能耗低、适用范围广的一步制备氧化锌纳米球及氧化锌纳米棒的方法。本发明人在研究固-固相化学反应的过程中，发现当两个固态反应物发生化学反应时，在生成物的成核生长过程中，成核速度远大于生成速度时，即可制得球状的纳米微粒，同时还发现当向反应体系中加入合适的表面活性剂时，由于表面活性剂的存在，它可提供一个界面有利于纳米晶按照一定的方向自组装成纳米棒。本发明制备氧化锌纳米结构材料的方法是将两固态反应物在没有表面活性剂存在和有表面活性剂存在的两种情况下按一定反应的物质的量之比混合，充分研磨即制得氧化锌纳米球及纳米棒。本发明的方法是用固态锌盐、固态碱或固态锌盐、固态碱和聚乙二醇一起研磨制备氧化锌纳米球及纳米棒。
本发明的固相化学反应制备氧化锌纳米球及纳米棒的方法工艺简单、条件温和、一步完成、反应不需要水或溶剂、对环境无污染或污染较少、能耗低、产率高达93％以上。
附图说明 图1为所制备的氧化锌纳米球的透射电镜照片。图2为所制备的氧化锌纳米棒的透射电镜照片。
具体实施方式
(1)氧化锌纳米球的制备 准确称取0.02mol氯化锌于研钵中，将其研细后加入0.02mol研细的氢氧化钠，混合研磨半小时后，用去离子水超声洗涤三次，再用无水乙醇洗涤一次，于50℃的干燥箱中干燥1h，得直径约为25nm的氧化锌纳米球，产率为93.7％。
(2)氧化锌纳米棒的制备 准确称取0.02mol氯化锌于研钵中，将其研细后加入5mL聚乙二醇400，混匀后再向其中加入0.02mol研细的氢氧化钠，混合研磨一小时后，将混合物置于50℃的恒温水浴中加热一小时，然后用去离子水超声洗涤三次，再用无水乙醇洗涤一次，于50℃的干燥箱中干燥1h，得直径为30nm的氧化锌纳米棒，产率为93.0％。
Claims (3)
1.一种近室温条件下一步固相化学反应制备氧化锌纳米球及纳米棒的方法。制备氧化锌纳米球的特征是将固态的锌盐和固态碱以一定的物质的量之比混合，充分研磨即制得纳米球。制备氧化锌纳米棒的特征是在合适的表面活性剂存在下，将固态的锌盐和固态碱以一定的物质的量之比混合，充分研磨即制得纳米棒。
2.根据权利要求1所述的制备氧化锌纳米球及纳米棒的方法，其特征在于：表面活性剂为聚乙二醇。
3.根据权利要求1所述的制备氧化锌纳米球及纳米棒的方法，其特征在于：固态锌盐为氯化锌、硫酸锌、硝酸锌、醋酸锌；固态碱为氢氧化钠和氢氧化钾。
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