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从锌焙砂湿化学法制备高纯、球状纳米ZnO粉体材料的研究

杨秀培  
【摘要】: 纳米材料被称为“21世纪最有前途的材料”。自从八十年代纳米材料的概念形成以来,纳米材料已引起世界各国科技界的广泛关注,目前已成为材料科学和凝聚态物理领域中的研究和开发的热点。在各种制备纳米粉体的方法中,湿化学法具有操作简单、反应条件温和及容易控制等特点而得到广泛的应用。但由于在湿化学法制备的整个过程中,每一阶段均可能导致微粒生长及团聚体的形成,因而粒度及分散性的控制是湿化学法制备纳米粉体研究的重点之一。 纳米氧化锌作为一种重要新型的无机化工材料,具有许多独特优异的物理和化学性能,表现出巨大的应用前景。目前,国内外众多学者采取湿化学法研制纳米ZnO粉体的报道较多,但仍未完全解决产物的粒度及团聚问题,同时,大多以分析纯的锌盐为原料,而以锌矿为原料直接研制纳米ZnO的报道还少见。本文以锌焙砂为原料,对所设计的工艺过程进行了系统的研究和探索,先后经硫酸浸出、净化除杂、二水合草酸锌的合成、超声洗涤、真空干燥和高温热解,得到了高纯、球状纳米ZnO粉体。该法研制的纳米ZnO粉体,经XRD、TEM、IR、BET、EDTA法化学分析和ICP等测试,表明ZnO纯度高(>99.8%),属六方晶系结构,外貌为球形,粒度分布均匀,分散性好,平均晶粒尺寸为23nm,比表面积大于54m~Z/g。各项技术指标均超过了超微氧化锌部颁标准(HG/T2572-94一等品)。这将给矿法直接生产纳米ZnO的工业性试验提供了很好的参考价值,具有广阔的应用前景。


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