纳米氧化锌和晶须的制备及影响因素研究

【摘要】： 本研究以金属锌和锌渣为原料、空气或氧气为氧源，调节真空度控制体系氧量，以达到合理的锌氧比例，在不同实验条件下制得形貌多样的纳米级氧化锌。主要研究体系温度、压力、氧源及原料形貌等对产物氧化锌及氧化锌晶须形貌的影响。 研究主要取得以下成果： (1)以锌渣为原料，空气为氧源，用真空度控氧法直接制得纳米级氧化锌，并分析了温度、体系压力、锌渣所含杂质及辅助材料对氧化锌的形貌影响。通过实验现象、产物外观、扫描电镜及X射线衍射表征，发现温度和体系压力是影响产物形貌和粒度的主要因素。同时锌渣中杂质对锌的蒸发行为有一定影响，辅助材料的影响甚微。此法为锌渣的处理提供了一条新思路。 (2)以金属锌为原料，空气为氧源，用真空度控氧法制得四脚状纳米级氧化锌晶须。在温度800℃时即得形貌规整的四脚状氧化锌晶须，在900℃时得到针体细长、长径比较大的完美晶须。分析氧化锌晶须形成所需条件，指出生成氧化锌晶须的关键条件是温度及合理的锌氧比。同时考察了原料形貌、氧源及反应时间对晶须形貌的影响。本研究工作完美四脚状氧化锌晶须可在较已有研究低的温度，且无催化剂条件下生成。本研究工作为氧化锌及四脚状氧化锌晶须的制备提供了一种低能耗、无污染、原料适用性广的新方法，可作为制备其他晶须的参考。