[發明專利]一種高純納米氧化鋅制備方法

無效

• 申請號: 201210040064.5
• 申請日: 2012-02-22
• 公開（公告）號: CN102815741A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 胡小安;張天燕;余建中
• 申請（專利權）人: 楚雄師范學院
• 主分類號: C01G9/02
• 分類號: C01G9/02;B82Y40/00
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

[0001]?本發明涉及一種制備氧化鋅的工藝方法，確切說是涉及一種制備高純納米級氧化鋅的新方法。?

背景技術

納米氧化鋅(ZnO)粒徑介于1-100?nm之間，是一種面向21世紀的新型高功能精細無機產品，表現出許多特殊的性質，如非遷移性、熒光性、壓電性、吸收和散射紫外線能力等，利用其在光、電、磁、敏感等方面的奇妙性能，可制造氣體傳感器、熒光體、變阻器、紫外線遮蔽材料、圖像記錄材料、壓電材料、壓敏電阻、高效催化劑、磁性材料和塑料薄膜等。在醫藥、化妝品、食品等領域，要求氧化鋅的純度高（4N?以上）、有害雜質含量低。在半導體領域，氧化鋅被稱為是第三代光電子半導體材料，因為它具有較寬的禁帶（3?.?37?eV?）和較大的激子束縛能（6?0?meV?)?，具有具備發射藍光或近紫外光的優越條件，是一種優良的室溫紫外發光材料。發光材料產業的迅猛發展，使得市場對高質量、大尺寸的氧化鋅單晶基片的需求越來越大。目前生產這些單晶基片常用的方法有水熱法，熔融法，化學氣相傳輸法三種方法。但這些方法通常需要5N?以上的高純氧化鋅作為原料。?

氧化鋅粉體的制備方法主要有化學法和物理法。物理法是采用特殊的粉碎技術，將普通級粉體粉碎。化學法則是在控制條件下，從原子或分子層次上成核，生成或凝聚為具有一定尺寸和形狀的粒子。常見的化學法有CVD、沉淀法、溶膠-凝膠法、水熱法等。?

目前純氧化鋅（2N）的制備技術大多是通過無機酸或無機酸的銨鹽溶液與鋅礦或含氧化鋅的物料反應，得到含有重金屬離子的非純凈硫酸鋅溶液。然后經過氧化除雜、還原除雜以及多次沉淀，除去大量的鐵、錳、銅、鉛、福、砷等金屬離子，得到相對純凈的硫酸鋅溶液。接著將此溶液與純堿中和，得到固體的堿式碳酸鋅。該堿式碳酸鋅經洗滌、烘干及鍛燒，得到輕質純的氧化鋅。由于此法生產過程中使用了各種無機溶劑，不可避免地引入雜質，且中和用的純堿及中和后產生的水溶液都不能重復使用，而且在鍛燒工序中由于鍛燒的是堿式碳酸鋅，堿式碳酸鋅在分解出氧化鋅的同時，必然產出大量的二氧化碳。由此，導致生產成本比較高；且有廢水、廢氣排放。此法生產出的氧化鋅產品純度最好也只有99?.?7?%（純度99.9％也有報道），而重金屬鉛（Pb）含量一般只能達到50PPm以下，個別產品能達到30PPm?以下，詳見氧化鋅標準：HG/T?2572一1994、GB/T19589一2004、HHXPQB一YHX(YGP）一2005和HG/T?2572一2006。因上述方法制備的氧化鋅的純度較低，只能用于催化劑，顏料等一般用途。相比之下，高純鋅的制備工藝則更成熟，成本更低，純度更高（工業用鋅為4N，通常能達到4N以上），經陽極電解能夠制備4N以上，甚至達到7N的高純鋅。?