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纳米氧化锌均匀沉淀法制备及理论研究

刘景亚  
【摘要】:本文简略地总结了纳米材料的发展概况及现状、纳米材料的基本特征、纳米材料的应用、纳米粉体的制备方法、纳米ZnO的研究现状及其应用前景,认为纳米粉体的制备研究是开展高性能材料制备、应用的重要步骤之一,指出了在当前纳米ZnO的各种方法中所存在的缺陷,并针对溶胶—凝胶法和化学沉淀法中所存在的问题提出了新的制备工艺研究方案。 试验探讨了溶胶—凝胶法中前驱体——二乙基锌的合成方案,并指出了其存在的问题所在;系统地考察了均匀沉淀法中的影响因素,如溶液水解反应温度、水解反应时间、表面分散剂的种类、表面分散剂的用量、溶液水解pH值、原料摩尔配比、焙烧温度和焙烧时间对氧化锌粉体粒径的影响,结果表明:在原料摩尔配比n[Zn(CH_3COO)_2]:n[HLT]=1:1.25;水解反应工艺条件为:80℃×4h;以PHSA作表面分散剂,且其用量为0.35%;用酸、碱调整溶液pH值为7.0条件下可以制得前驱体Zn(OH)_2,前驱体氢氧化锌的最佳焙烧工艺制度为:焙烧温度700℃,焙烧时间2.5h。通过前驱体的差热分析、所制得样品的XRD、BET、TEM及纯度分析,证明了所制得的纳米氧化锌晶形为六方晶相,颗粒粒度约为80nm。 运用溶液化学的方法,说明了溶液水解条件对纳米氧化锌晶粒度的影响;用晶体生长理论,探讨了过饱和度对纳米氧化锌晶粒度的影响,较好地解释了不同原料摩尔配比情况与纳米氧化锌晶粒度的关系。


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