納米zno的制備及表征

1、化學化工學院材料化學專業(yè)實驗報告實驗化學化工學院材料化學專業(yè)實驗報告實驗實驗名稱：實驗名稱：納米ZnO的制備及表征.年級年級:2015級材料化學日期日期：20170920姓名姓名：汪鈺博學號學號：222015316210016同組人同組人:向澤靈一、一、預習部分預習部分1.1.1氧化鋅的結構氧化鋅的結構氧化鋅（ZnO）晶體是纖鋅礦結構，屬六方晶系，為極性晶體。氧化鋅晶體結構中，Zn原子按六方緊密堆積排列，每個Zn原子周圍有4個氧原子，構

2、成ZnO4配位四面體結構，四面體的面與正極面C(00001)平行，四面體的頂角正對向負極面(0001)，晶格常數a=342pmc=519pm密度為5.6gcm3，熔點為2070K室溫下的禁帶寬度為3.37eV.如圖11、圖12所示：圖11ZnO晶體結構在C(00001)面的投影圖12ZnO纖鋅礦晶格圖影響，其晶體的尺寸也很難達到納米量級，極大限制了此類材料的應用；成核生長隔離制備采用強制微觀混合技術，將鹽溶液與堿溶液在反應器轉子與定子之

3、間的縫隙處迅速充分混合接觸，反應后物質迅速脫離反應器，實現粒子的同時成核、同步生長，從而使材料具有粒子尺寸小和分布均勻的特性，粒子的尺寸可以達到10－100nm。3.2水熱法和微波水熱法水熱法和微波水熱法常規(guī)水熱法是利用高溫高壓的水溶液使那些在大氣條件下不溶或難溶的物質溶解，或反應生成該物質的溶解產物，通過控制高壓釜內溶液的溫差使產生對流以形成過飽和狀態(tài)而析出生長晶體的方法。水熱法制備材料的特點是粒子純度高、分散性好、晶形好且可控制生產

4、成本低。用水熱法制備的粉體一般無需燒結和球磨這就可以避免在燒結過程中晶粒會長大而且雜質容易混入等缺點；近年來水熱法的一個創(chuàng)新是將微波引入反應體系中以更快地制備陶瓷材料。這提供了傳統(tǒng)反應釜加熱所不具有的優(yōu)點包括快速加熱至晶化溫度均勻成核以及通過氫氧化物沉淀的快速溶解達到快速過度飽和從而導致較低的晶化溫度和較短的晶化時間。3.3溶膠溶膠凝膠法凝膠法Solgel法的原理主要是原材料的水解、縮聚反應，常用的原料一般為金屬醇鹽和無機化合物。作為濕

5、化學反應方法之一，不論所用的起始原料（稱為前軀物）為無機鹽或金屬醇鹽，其主要反應步驟是前驅物溶于溶劑（水或有機溶劑）中形成均勻的溶液，溶質與溶劑產生水解或醇解反應生成物聚集成1nm左右的粒子并組成溶膠，經蒸發(fā)干燥轉變?yōu)槟z，基本反應原理如下：（1）溶劑化：能電力的前驅物金屬鹽的金屬陽離子將吸收水分子形成溶劑單元?ZM（為離子的價數），為保持它的配位數而有強烈地釋放的趨勢：???ZnOHM2ZM?H，這時如有其它離子進入就可能產生聚合反?