一种高性能纳米氧化锌制备方法与流程

本发明属于氧化锌处理技术领域，特别是一种高性能纳米氧化锌制备方法。

背景技术：

纳米氧化锌是一种多功能性的新型无机材料，其颗粒大小约在1～100纳米。由于晶粒的细微化，其表面电子结构和晶体结构发生变化，产生了宏观物体所不具有的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应以及高透明度、高分散性等特点。近年来发现它在催化、光学、磁学、力学等方面展现出许多特殊功能，使其在陶瓷、化工、电子、光学、生物、医药等许多领域有重要的应用价值，具有普通氧化锌所无法比较的特殊性和用途。纳米氧化锌在纺织、涂料等领域可用于紫外光遮蔽材料、抗菌剂、荧光材料、光催化材料等。

现有技术制备的氧化锌活性较低，粒度较大，无法满足市场某些场合的需求。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种高性能纳米氧化锌制备方法，以解决现有技术中的不足。

本发明采用的技术方案如下：

一种高性能纳米氧化锌制备方法，包括以下步骤：

（1）将硫酸锌溶于去离子水中，然后加热搅拌，得到硫酸锌溶液；

（2）向硫酸锌溶液中添加稀土，搅拌均匀，得到复合硫酸锌溶液；

（3）将复合硫酸锌溶液置于80℃水浴保温下，进行保温2小时;

（4）向保温的复合硫酸锌溶液中添加碳酸钠，边添加边搅拌，反应2小时，然后进行过滤，得到固体沉淀；

（5）采用清水对固体沉淀进行清洗，烘干至恒重，得到固体反应物；

（6）将固体反应物进行煅烧1-1.5小时，然后自然冷却至室温，即得纳米氧化锌。

作为进一步的技术方案：所述硫酸锌溶液质量分数为25.8-30%。

作为进一步的技术方案：所述复合硫酸锌溶液中稀土为硫酸镧。

作为进一步的技术方案：所述硫酸镧质量分数为0.015%。

作为进一步的技术方案：所述碳酸钠与硫酸锌摩尔比为1:1。

作为进一步的技术方案：所述煅烧温度为460-500℃。

有益效果：

本发明方法公开了一种高性能纳米氧化锌制备方法，本发明方法制备的纳米氧化锌具有更高的比表面积和优异的反应活性，本发明通过向反应过程中引入一定量的稀土，能够进一步的改善纳米氧化锌的活性，极大的提高了其应用领域。

具体实施方式

一种高性能纳米氧化锌制备方法，包括以下步骤：

（1）将硫酸锌溶于去离子水中，然后加热搅拌，得到硫酸锌溶液；

（2）向硫酸锌溶液中添加稀土，搅拌均匀，得到复合硫酸锌溶液；

（3）将复合硫酸锌溶液置于80℃水浴保温下，进行保温2小时;

（4）向保温的复合硫酸锌溶液中添加碳酸钠，边添加边搅拌，反应2小时，然后进行过滤，得到固体沉淀；

（5）采用清水对固体沉淀进行清洗，烘干至恒重，得到固体反应物；

（6）将固体反应物进行煅烧1-1.5小时，然后自然冷却至室温，即得纳米氧化锌。

作为进一步的技术方案：所述硫酸锌溶液质量分数为25.8-30%。

作为进一步的技术方案：所述复合硫酸锌溶液中稀土为硫酸镧。

作为进一步的技术方案：所述硫酸镧质量分数为0.015%。

作为进一步的技术方案：所述碳酸钠与硫酸锌摩尔比为1:1。

作为进一步的技术方案：所述煅烧温度为460-500℃。

下面将结合本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种高性能纳米氧化锌制备方法，包括以下步骤：

（1）将硫酸锌溶于去离子水中，然后加热搅拌，得到硫酸锌溶液；

（2）向硫酸锌溶液中添加稀土，搅拌均匀，得到复合硫酸锌溶液；

（3）将复合硫酸锌溶液置于80℃水浴保温下，进行保温2小时;

（4）向保温的复合硫酸锌溶液中添加碳酸钠，边添加边搅拌，反应2小时，然后进行过滤，得到固体沉淀；

（5）采用清水对固体沉淀进行清洗，烘干至恒重，得到固体反应物；

（6）将固体反应物进行煅烧1小时，然后自然冷却至室温，即得纳米氧化锌。

作为进一步的技术方案：所述硫酸锌溶液质量分数为25.8%。

作为进一步的技术方案：所述复合硫酸锌溶液中稀土为硫酸镧。

作为进一步的技术方案：所述硫酸镧质量分数为0.015%。

作为进一步的技术方案：所述碳酸钠与硫酸锌摩尔比为1:1。

作为进一步的技术方案：所述煅烧温度为460℃。

实施例2

一种高性能纳米氧化锌制备方法，包括以下步骤：

（1）将硫酸锌溶于去离子水中，然后加热搅拌，得到硫酸锌溶液；

（2）向硫酸锌溶液中添加稀土，搅拌均匀，得到复合硫酸锌溶液；

（3）将复合硫酸锌溶液置于80℃水浴保温下，进行保温2小时;

（4）向保温的复合硫酸锌溶液中添加碳酸钠，边添加边搅拌，反应2小时，然后进行过滤，得到固体沉淀；

（5）采用清水对固体沉淀进行清洗，烘干至恒重，得到固体反应物；

（6）将固体反应物进行煅烧1.5小时，然后自然冷却至室温，即得纳米氧化锌。

作为进一步的技术方案：所述硫酸锌溶液质量分数为30%。

作为进一步的技术方案：所述复合硫酸锌溶液中稀土为硫酸镧。

作为进一步的技术方案：所述硫酸镧质量分数为0.015%。

作为进一步的技术方案：所述碳酸钠与硫酸锌摩尔比为1:1。

作为进一步的技术方案：所述煅烧温度为500℃。

实施例3

一种高性能纳米氧化锌制备方法，包括以下步骤：

（1）将硫酸锌溶于去离子水中，然后加热搅拌，得到硫酸锌溶液；

（2）向硫酸锌溶液中添加稀土，搅拌均匀，得到复合硫酸锌溶液；

（3）将复合硫酸锌溶液置于80℃水浴保温下，进行保温2小时;

（4）向保温的复合硫酸锌溶液中添加碳酸钠，边添加边搅拌，反应2小时，然后进行过滤，得到固体沉淀；

（5）采用清水对固体沉淀进行清洗，烘干至恒重，得到固体反应物；

（6）将固体反应物进行煅烧1.2小时，然后自然冷却至室温，即得纳米氧化锌。

作为进一步的技术方案：所述硫酸锌溶液质量分数为27%。

作为进一步的技术方案：所述复合硫酸锌溶液中稀土为硫酸镧。

作为进一步的技术方案：所述硫酸镧质量分数为0.015%。

作为进一步的技术方案：所述碳酸钠与硫酸锌摩尔比为1:1。

作为进一步的技术方案：所述煅烧温度为480℃。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

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