[發明專利]一種尺寸可控的氧化鋅微球的制備方法

在審

• 申請號: 201610827679.0
• 申請日: 2016-09-18
• 公開（公告）號: CN106629816A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 武大鵬;王曉璐;徐芳;高志永;常玖利;王紅菊;蔣凱
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: C01G9/02
• 分類號: C01G9/02
• 代理公司: 新鄉市平原專利有限責任公司41107
• 代理人: 路寬

技術領域

本發明屬于納米氧化鋅的合成技術領域，具體涉及一種尺寸可控的氧化鋅微球的制備方法。

背景技術

在現代材料科學中，納米材料的合成及其結構的調控是一項重要的研究內容。氧化鋅是一種典型的金屬半導體氧化物，本身具有帶隙寬、激子束縛能高、熱穩定性好、制備方法簡單、形貌尺寸多樣和價格低廉等特點，可廣泛應用在陶瓷、化工、光學、電子和生物等領域。近年來受到了來自化學、材料、物理及生物等領域研究者的廣泛關注。其中，氧化鋅微球結構均一，尺寸可控；具有較高的比表面積；晶體的生長擇優取向；表現出了特有的光學、電學和熱學等性質，為電子器件納米化發展提供了基礎，因此氧化鋅微球成為近年來材料領域研究的熱點。

氧化鋅微球常用的制備方法有晶種誘導法、化學氣相沉積法和水熱法等，上述方法均是通過結晶成核和生長的過程制備得到。公開號為CN102583508A的專利公開了以鋅鹽為原料，通過水熱法制備氧化鋅微球，其具體過程為將鋅鹽與氨水、干酪素和無水乙醇按照相應的摩爾比配制成溶液，攪拌后在100℃反應20h，該方法制備的氧化鋅微球尺寸可控，具有分級結構，但是反應時間較長，并且宏觀尺寸較大，光電性能優勢不夠明顯。公開號為CN103675026A的專利公開了以硝酸鋅為原料，十六烷基三甲基溴化銨和抗懷血酸為模板劑，在堿性條件下合成氧化鋅微球，所合成的氧化鋅微球尺寸較大，加入的模板劑較難清洗。

綜上所述，目前所報道的氧化鋅微球的合成方法操作過程較為繁瑣，制備的氧化鋅微球尺寸可調控性較差且較易團聚。因此有必要進一步探究制備方法簡單、產品形貌均一且分散程度較好的氧化鋅微球的合成手段。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供了一種尺寸可控的氧化鋅微球的制備方法，該方法制得的氧化鋅微球結晶度較高且尺寸均一。

本發明為解決上述技術問題采用如下技術方案，一種尺寸可控的氧化鋅微球的制備方法，其特征在于具體步驟為：將P123滴加入乙醇和去離子水的混合溶液中，室溫攪拌溶解后得到溶液A；向溶液A中加入二水合醋酸鋅和環六亞甲基四胺，再攪拌溶解后得溶液B；取溶液B于乙二醇中，靜置熟化后轉移至水熱反應釜中于110℃反應15h，反應生成的白色沉淀依次用去離子水和乙醇洗滌后于60℃真空干燥得到目標產物氧化鋅微球，通過單一控制溶液B的加入量實現目標產物氧化鋅微球尺寸的調控，其中隨著溶液B加入量的增加，氧化鋅微球的平均直徑逐漸減小。

進一步優選，所述的尺寸可控的氧化鋅微球的制備方法的具體步驟為：將0.6g P123滴加入0.9g乙醇和1.35g去離子水的混合溶液中，室溫攪拌溶解后得到溶液A；向溶液A中加入0.3g二水合醋酸鋅和0.135g環六亞甲基四胺，再攪拌溶解后得溶液B；取4-5.5mL溶液B于46mL乙二醇中，靜置熟化后轉移至水熱反應釜中于110℃反應15h，反應生成的白色沉淀依次用去離子水和乙醇洗滌三次后于60℃真空干燥制得平均直徑為0.3-1.2μm的氧化鋅微球。

本發明操作工藝簡單易行，重復性好，合成的氧化鋅微球尺寸易調控；制得的氧化鋅微球為單晶形態，結晶度高，尺寸均一，因而在光學、電學和熱學等相關領域均具有較好的應用前景。

附圖說明

圖1是本發明實施例1制得的氧化鋅微球的XRD圖；

圖2是本發明實施例1制得的氧化鋅微球的SEM圖，圖片放大倍數25000倍；

圖3是本發明實施例2制得的氧化鋅微球的SEM圖，圖片放大倍數50000倍；

圖4是本發明實施例3制得的氧化鋅微球的SEM圖，圖片放大倍數24000倍；

圖5是本發明實施例4制得的氧化鋅微球的SEM圖，圖片放大倍數30000倍；

圖6是本發明實施例1-4制得的氧化鋅微球的粒徑統計圖。

具體實施方式

以下通過實施例對本發明的上述內容做進一步詳細說明，但不應該將此理解為本發明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發明上述內容實現的技術均屬于本發明的范圍。

實施例1