不同形貌的纳米氧化锌

纳米氧化锌的世界第二十组成员：彭霞甄琦孙程刘泓江曹艳琴功能多样的纳米氧化锌形状各异的纳米氧化锌•保护层掩膜法球状•简单水热法棒状•水热法纳米线•固相-液相法纳米带•水热法花状球状纳米ZnO微粒微球型多维纳米ZnO由于其身具有微尖结构，被认为是一种有前途的场致发射材料ZnO微粒的电子衍射图雅努斯(Janus)是罗马人的门神，也是罗马人的保护神。具有前后两个面孔，象征开始。传说中，雅努斯的两副面孔：一个在前，一个在脑后；一副看着过去，一副看着未来。JanusZnOJanusZnO不对称粒子具备优异的各向异性JanusZnO粒子表面丰富的组成增加了其反射率、抗菌性以及紫外线防护性能。有望应用于橡胶-金属粘合，化妆品，涂料，除硫包装材料和杀菌剂等领域。保护层掩膜技术制备Janus球状ZnO带负电的聚丙烯脂或聚苯乙烯带正电的聚合物电解质石蜡保护层掩膜技术制备Janus球状ZnO平整基底+石蜡+三氯甲烷+Zn0石蜡层干后，水和超声清洗带正电的多环芳烃（2h)水/去离子水洗水+石蜡（75℃）+Zn0聚合物乳液进一步修饰三氯甲烷溶解石蜡冷却至室温，去离子水和超声磁搅拌（1600rpm，1h)Pickering棒状ZnO——简单水热法棒状纳米氧化锌的世界简单水热法制备棒状纳米氧化锌氧化锌纳米棒具有新奇的物化特性，纳米棒及其阵列具有优异的光电磁催化性质，将对纳米元器件构筑和高级纳米功能材料的设计研究产生深远影响。简单水热法主要试剂：尿素（AR)、硫酸锌（AR)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)实验方法：1.磁力搅拌条件下，称取一定量的尿素倒入含有CTAB的硫酸锌溶液中，磁力搅拌2min2.转移到高压釜，放入烘箱恒温反应一定时间，得到白色沉淀3.沉淀转移到离心管并加入二次蒸馏水4.离心管放入超声清洗器进行超声分散，离心，继续超声、离心三次，得到洗涤干净的纳米氧化锌——SUNJi-fengetal.JournalofAnhuiAgriSci,2009,37(27)简单水热法制备棒状纳米氧化锌反应体系中添加表面活性剂的浓度不同时,产物的棒径尺寸也不同。随着CTAB添加量的增加,产物纳米ZnO的棒径变大,分散性变差.图棒状纳米氧化锌的SEM(a0.01mol/LCTABb0.1mol/LCTAB）简单水热法制备棒状纳米氧化锌棒径尺寸对纳米氧化锌光催化性能的影响注：a0.01mol/LCTABb0.1mol/LCTAB表面活性剂CTAB添加量增加,制备产物对次甲基蓝的光降解速率降低——CTAB添加量增加导致制备的ZnO棒径增大,光降解表面变小——水热法ZnO纳米线具有比表面大、一维传输通道等特点ZnO纳米线——Ko,S.H.etal.Nanoletters11,666-671,doi:10.1021/nl1037962(2011)Nano-Forest水热法withoutseedswithoutpolymerremovalLG1,2,3timeswithseedspolymerremoval不同条件的调控ZnO纳米带——固相-液相法氧化锌纳米带可制备结构可控、高纯度的ZnO纳米带氧化锌粉末（纯度99.99%，熔点1975℃）置于水平管式炉的最高温度区，炉内抽真空至10-3托，以除去多余的氧气将原料加热到1350℃（加热速率20℃/min）经过几分钟的蒸发和分解后，将氩气通入炉内（流速25sccm）反应三十分钟后，将反应生成物放置在氧化铝基底上，氩气压强为250托，温度400-500℃——XiangYangKong,ZhongLinWang.NonaLetters,2003固相-气相法制备氧化锌纳米带固相-气相法制备氧化锌纳米带氧化锌纳米带的SEM图，宽度为20-60nm，厚度为5-20nm，长度可达几百微米固相-气相法制备氧化锌纳米带——水热法制备方法水热法热蒸发法微波加热法溶剂热法M1M2M4M3制备方法方法定义特点水热法在密封的压力容器中,以水为溶剂,在高温高压的条件下进行的化学反应晶体形貌、大小容易控制，结晶完好．这是最常见的合成花状氧化锌的方法热蒸发法在较高温度下，利用气体原料，通过化学反应生成所需要的化合物或者直接使其蒸发达到过饱和状态凝聚成固态结构的方法可制备形貌特殊、且纯度较高的产品微波加热法利用微波对系统加热能够获得均匀粒子，反应时间也较水浴加热大大缩短溶剂热法反应介质为有机相能制备特殊形貌将前驱体溶液置于反应釜中，180℃下加热24h冷却至室温，将所得白色产物分离，并用双蒸水洗涤，于60℃下干燥水热法制备花状纳米氧化锌配制前驱体水热反应后处理0.6gZn(AcO)2·2H2O溶于3omL蒸馏水中，0.16g咪唑类离子液体溶于10mL蒸馏水中，两者混合，并搅拌10分钟——MaryamMovahedi,ElahehKowsari.MaterialsLetters,Volume62,Issue23,31August2008水热法制备花状纳米氧化锌XRD图谱与XRD标准卡(JCPDSNO.36-1451)对比可知，所得产物为六方晶系纤锌矿结构氧化锌，衍射峰尖锐且半高宽较宽说明产品结晶度好。花状纳米氧化锌SEM图像花状纳米氧化锌位于391nm处的强发射峰是由于激子复合产生的，而在450-500处的蓝-绿光发射峰是由于带单电荷的氧空位产生的。该光谱图表明，所指的的产品纯度高，氧空位少。参考文献1.ChanYoonJung,JungSooKimetc.JournalofColloidandInterfaceScience,2012,367:257–2632.JingJi,MasayashiFuji,HideoWatanabeb,TakashiShirai.ColloidsandSurfacesA:PhysicochemEng,2012,393:6–103.SUNJi-fengetal.PreparationofBar-likeNanoZnOandAnalysisonItsPhotocatalyticPropert,J.JournalofAnhuiAgriSci,2009,37(27):12900-129014.Ko,S.H.etal.Nano-forestofhydrothermallygrownhierarchicalZnOnanowiresforahighefficiencydye-sensitizedsolarcell.Nanoletters11,2011,666-6715.Law,M.Greene,L.E.,Johnson,J.C.Saykally,R.&Yang,P.Nanowiredye-sensitizedsolarcells.Naturematerials4,2005,455-4596.XiangYangKong,ZhongLinWang.SpontaneousPolarization-InducedNanohelixes,Nanosprings,andNanoringsofPiezoelectricNanobelts.NanoLetters,2003,3(12):1625-16237.MaryamMovahedi,ElahehKowsari.Ataskspecificbasicionicliquidforsynthesisofflower-likeZnObyhydrothermalmethod[J].MaterialsLetters,2008,62(23):3856-3858