[發明專利]一種納米氧化鋅的常溫綠色合成新方法

無效

• 申請號: 201010602602.6
• 申請日: 2010-12-23
• 公開（公告）號: CN102120605A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發明（設計）人: 黃在銀;王路得;譚學才;郭云霄;王騰輝
• 申請（專利權）人: 廣西民族大學
• 主分類號: C01G9/02
• 分類號: C01G9/02;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種無機功能材料的制備，特別涉及一種常溫綠色化學合成的方法得到兩種不同形態的氧化鋅。

背景技術

氧化鋅(ZnO)是一種重要的寬禁帶半導體材料，帶寬可達3.37eV，有很大的激子束縛能(60meV)，具有優良的化學性質和熱穩定性及良好的發光、光電轉換等性能，使得其在眾多領域有著廣泛的潛在應用，例如可以用于發光材料、光電轉換材料、涂料及日用化工材料，可以用來制造風光電極、變壓器和多種光學裝置。同時ZnO還是一種生物安全和生物相溶性良好的材料，可以用于生物醫藥的載體或生物傳感器等。納米材料由于具有量子尺寸和宏觀量子隧道效應等而顯示特殊的光、電、磁和催化性能，引起了人們極大的興趣，其制備和性能的研究已經成為當前材料科學中十分活躍的領域，而材料的性能與粒子的大小和形貌密切相關。因此，在合成納米ZnO粒子時，控制其形貌、大小及尺寸分布就顯的十分重要。研究ZnO納米材料的生長機理，并且調節控制其生長是制備未來功能性微納米器件的基礎。有關ZnO納米材料的合成已有很多報道，包括物理濺射沉積法、化學氣相沉積法、電化學合成法、熱蒸發、金屬有機氣相外延(MOVPE)技術，激光法，微乳液法、水熱合成與模板合成法等，合成出了ZnO的納米線、納米棒、納米帶、納米管、納米環、納米弓、納米花、納米片等等。

H.C.Zeng[B.Liu，H.C.Zeng，J.Am.Chem.Soc.2003，125，4430]采用水熱法制備ZnO一維納米結構；E.C.Horning[E.C.Horning，Organic?Syntheses，Collective?Volume3；Johnwiley&Sons，New?York，1955，p.103.]采用硝基苯、氫氧化鉀以甲醇做溶劑制備ZnO；J.J.Wu[J.J.Wu，S.C.Liu，Adv.Mater.2002，14，215]采用化學氣相沉積法合成ZnO納米棒陣列；Y.Zhang[Y.Zhang，H.B.Jia，R.M.Wang，C.P.Chen，X.H.Luo，D.P.Yu，C.J.Lee，Appl.Phys.Lett.2003，83，4631.]采用物理氣相沉積法制備ZnO納米棒陣列；C.H.Yan[J.Zhang，L.D.Sun，H.Y.Pan，C.S.Liao，C.H.Yan，New?J.Chem.2002，26，33.]通過反膠束體系成功地合成了ZnO納米線。在所查閱文獻中，未見通過簡單的氯化鈉溶液、氧氣、鋅片合成ZnO且在同一反應過程中制得兩種不同形態結構產物的文獻報道。以上這些方法存在的問題是不能通過簡單的操作且使用無毒、無害的試劑制得氧化鋅，所制得的氧化鋅多為單一形態。本實驗依據綠色化學的基本要求設計。在同一反應中液相中制得一種形態的氧化鋅同時在鋅片表面制得另一種形態的氧化鋅，實驗產物使用電鏡技術進行形態表征。

發明內容

使用氯化鈉溶液、氧氣與鋅片反應制得不同形態的氧化鋅材料。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

取一定量氯化鈉溶液浸沒鋅片，在反應器中通入氧氣后密封，靜置反應，既得出不同形態的氧化鋅材料。

與現有技術相比，本發明具有以下特點：

1、反應在常溫下進行，符合綠色化學中“節省能源”的原則；

2、反應溶劑為氯化鈉溶液避免了原始方法中的有機溶劑，符合綠色化學中“采用安全的溶劑”的原則；

3、反應操作簡單無副產物，符合綠色化學中“減少不必要的衍生化步驟，盡量減少副產品”的原則；

4、，整個反應過程所涉及的物質均無毒、無害，符合綠色化學中“綠色化學合成”的原則；

5、在同一反應中制得不同形態的氧化鋅材料。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步說明，實施例的描述僅為便于理解本發明，而非對本發明保護的限制。

實施例1

在常溫下，將鋅片置于稀鹽酸溶液中清洗至表面的氧化層去掉，用蒸餾水沖洗鹽酸處理好的鋅片至鋅片表面不含鹽酸殘留液，將鋅片剪成原片置于比色管中，用膠頭滴管吸取配制好的氯化鈉溶液滴于比色管中至恰好浸沒鋅片，向管中通入由二氧化錳和雙氧水制得的氧氣至氣體充滿管體，蓋上玻璃塞靜置反應，當t＝15min后取出鋅片，將液相中的氧化鋅取出用蒸餾水離心清洗，將鋅片上生長的氧化鋅和液相中生成的氧化鋅置于電鏡下觀察，進行形態表征。

實施例2