超细氧化锌制备过程中的超声强化研究

摘要

氧化锌是一种重要的锌系产品,它广泛应用于橡胶、涂料、陶瓷、化工、医药和电子等工业部门.尺寸为纳米级的氧化锌,由于具有明显的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应以及高透明度、高分散性等特点,使得它具有许多新的性质和用途.超声波是频率范围20-10<'6>KHz的机械波,利用超声波来加速或引发新的反应是一门新兴的交叉学科.本论文以Zn(NO<,3>)<,2>为原料,NH<,3>·H<,2>O为沉淀剂,采用直接沉淀法,在施加一定频率和能量超声波的条件下制得Zn(OH)<,2>白色沉淀.沉淀经洗涤、干燥、焙烧后生成ZnO纳米粉末.通过X-射线衍、TEM、BET测试表明所制得ZnO为六方晶体,其晶粒度为53.8nm,ZnO颗粒的颗粒度约150nm.采用单因子试验和正交试验的研究方法,分别探讨了水浴和超声波条件下溶液pH值、沉淀剂浓度、反应时间、反应温度对前躯体Zn(OH)<,2>粒度的影响以及焙烧过程中焙烧温度与焙烧时间对ZnO粒度的影响.结果表明超声波对直接沉淀法制备纳米氧化锌是有影响的,它将大大减小前驱体Zn(OH)<,2>的粒径,减轻前驱体的团聚现象.

目录

文摘

英文文摘

第一章文献综述

1.1纳米材料研究的历史与现状

1.1.1引言

1.2纳米颗粒的基本特性

1.2.1量子尺寸效应

1.2.2表面效应

1.2.3小尺寸效应

1.2.4宏观量子隧道效应

1.3纳米材料的应用

1.3.1纳米材料在精细陶瓷材料方面的应用

1.3.2纳米材料在催化方面的应用

1.3.3纳米材料在纺织物上的应用

1.3.4纳米材料在涂料上的应用

1.3.5纳米材料在军事上的应用

1.3.6纳米材料在环保中的应用

1.4纳米粉体的制备方法

1.4.1纳米粉体制备的气相法

1.4.2纳米粉体制备的掖相法

1.4.3纳米粉体制备的固相法

1.4.4纳米粉体制备的其它方法

1.5纳米ZnO的研究现状与应用前景

1.6声化学与超声波以及在现代化工行业中的应用

1.7课题的提出及意义

第二章原料条件及试验方法

2.1试验所用试剂及仪器设备

2.2直接沉淀法制备纳米氧化锌理论基础

2.2.1结晶动力学

2.2.2结晶过程热力学

2.3试验所采用研究方法及研究内容

2.3.1研究内容

2.3.2研究方法

2.4试验步骤及工艺流程

2.4.1氨水法试验步骤

2.4.2草酸铵法试验步骤

2.4.3超声条件下氨水法试验步骤

2.4.4工艺流程简图

第三章结果与讨论

3.1影响前驱体合成的工艺因素

3.1.1氨水法

3.1.2草酸盐法

3.1.3沉淀法制备超细粉体过程中的超声强化作用

3.2前躯体的焙烧

3.2.1前驱体Zn(OH)2焙烧试验条件及结果

3.2.2前躯体Zn(OH)2的焙烧工艺对产品ZnO的影响

3.2.3前驱体草酸锌的焙烧

3.3粉体的表征

3.3.1前驱体的表征

3.3.2产品氧化锌的表征

第四章结论

参考文献

攻读硕士期间发表论文情况

致谢