一种制备氧化锌纳米材料的方法
【专利摘要】本发明涉及一种制备氧化锌纳米材料的方法，该方法包括以下步骤：提供一碱溶液以及一锌盐溶液；将该碱溶液和锌盐溶液中的一种作为底液放入一容器中，且将该底液接地；加热该底液至一反应温度；将该碱溶液和锌盐溶液中的另一种作为滴定液通过一具有导电滴定头的滴定装置加入该容器中与所述底液混合反应得到一固液混合物，且同时向所述导电滴定头与所述底液之间施加一电压，使滴定液带电；以及固液分离所述固液混合物。
【专利说明】一种制备氧化锌纳米材料的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制备氧化物纳米材料的方法，尤其涉及一种制备氧化锌纳米材料的方法。
【背景技术】
[0002]纳米微粒的粒径极小，而比表面极大，因而表现出新的光、电、磁性质和化学性质。目前，由纳米微粒组成的新型材料在催化、发光材料、磁性材料、半导体材料及精细陶瓷材料等领域已得到了广泛应用。氧化物纳米材料是一类重要的材料，研究其制备方法具有广阔的前景。
[0003]氧化锌(ZnO)纳米材料是一种多样化的纳米材料，许多研究小组已通过多种不同方法制备出了各种各样的氧化锌纳米结构，例如纳米线、纳米带、纳米环、纳米梳等。氧化锌纳米材料的制备方法可分为化学气相沉积法、磁控溅射法、溶胶-凝胶法、模板法等。
[0004]然而，传统的氧化锌纳米材料的制备方法中，直接的液相反应的报道较少，这是因为很难控制成核反应与生长反应的速率。反应所形成的颗粒基本是无定形的，即使通过两平行电极来为反应容器引入电场，对反应过程的作用亦非常有限。
【发明内容】
[0005]因此，提供一种可以控制纳米材料合成过程的化学反应和结晶过程及类型的制备氧化锌纳米材料的方法确有必要。
[0006]一种制备氧化锌纳米材料的方法，该方法包括以下步骤:提供一碱溶液以及一锌盐溶液；将该碱溶液和锌盐溶液·中的一种作为底液放入一容器中，且将该底液接地；加热该底液至一反应温度；将该碱溶液和锌盐溶液中的另一种作为滴定液通过一具有导电滴定头的滴定装置加入该容器中与所述底液混合反应得到一固液混合物，且同时向所述导电滴定头与所述底液之间施加一电压，使滴定液带电；以及固液分离所述固液混合物。
[0007]—种制备氧化锌纳米材料的方法，该方法包括以下步骤:提供一碱溶液以及一锌盐溶液；将该碱溶液和锌盐溶液中的一种反应液放入一容器中作为接地电极；将该碱溶液和锌盐溶液中的另一种反应液作为施压电极，且在该施压电极和接地电极之间施加一电压；以及将该作为施压电极的反应液加入到容器中与作为接地电极的反应液混合反应得到一固液混合物，且作为施压电极的反应液在加入到容器中的过程中带电荷；以及固液分离所述固液混合物。
[0008]与现有技术相比较，本发明提供的制备氧化锌纳米材料的方法，由于碱溶液和锌盐溶液在混合的过程中带电荷，因此可以通过电场有效控制化学反应或析晶出的纳米材料的形状和结构，可实现操控纳米材料的形成，获得不同需要的不同结构的纳米材料。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明实施例提供的化学反应装置的结构示意图。[0010]图2-3为本发明实施例1提供的氧化锌纳米材料的扫描电镜(SEM)照片。
[0011]图4为本发明实施例1提供的氧化锌纳米材料的X射线衍射(XRD)图谱。
[0012]图5-6为本发明实施例2提供的氧化锌纳米材料的扫描电镜照片。
[0013]图7为本发明实施例2提供的氧化锌纳米材料的X射线衍射图谱。
[0014]图8为本发明实施例3提供的氧化锌纳米材料的扫描电镜照片。
[0015]主要元件符号说明
【权利要求】
1.一种制备氧化锌纳米材料的方法，该方法包括以下步骤: 提供一碱溶液以及一锌盐溶液； 将该碱溶液和锌盐溶液中的一种作为底液放入一容器中，且将该底液接地； 加热该底液至一反应温度； 将该碱溶液和锌盐溶液中的另一种作为滴定液通过一导电滴定头加入该容器中与所述底液混合反应得到一固液混合物，且同时向所述导电滴定头与所述底液之间施加一电压；以及 固液分离所述固液混合物。
2.如权利要求1所述的制备氧化锌纳米材料的方法，其特征在于，所述碱溶液通过将一碱性物质加入到一溶剂中溶解得到；所述锌盐溶液通过将一锌盐加入到一溶剂中溶解得到。
3.如权利要求2所述的制备氧化锌纳米材料的方法，其特征在于，所述碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化锶、氢氧化钡以及氨水中的一种或几种；所述锌盐为氯化锌、硝酸锌、硫酸锌以及醋酸锌中的一种或几种；所述溶剂为水，甲醇、乙醇、丙醇、丁醇，丙酮以及丁酮中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的制备氧化锌纳米材料的方法，其特征在于，所述碱溶液的浓度为0.01摩尔/升~10摩尔/升；所述锌盐溶液的浓度为0.01摩尔/升~10摩尔/升。
5.如权利要求1所述的制备氧化锌纳米材料的方法，其特征在于，所述反应温度为(TC ~100。。。
6.如权利要求1所述的制备氧化锌纳米材料的方法，其特征在于，所述滴定液注入反应容器中的速率为0.1微升/分钟~100毫升/分钟。
7.如权利要求1所述的制备氧化锌纳米材料的方法，其特征在于，所述向导电滴定头与所述底液之间施加电压的过程使得加入该容器中的滴定液带电荷。
8.如权利要求7所述的制备氧化锌纳米材料的方法，其特征在于，所述向导电滴定头与所述底液之间施加电压的过程中，所述导电滴定头与容器中的反应液之间形成一电场。
9.如权利要求8所述的制备氧化锌纳米材料的方法，其特征在于，所述电场为交流电场或直流电场，且电场强度大于等于-100000伏特/厘米且小于O伏特/厘米，或电场强度大于O伏特/厘米且小于等于+100000伏特/厘米。
10.一种制备氧化锌纳米材料的方法，该方法包括以下步骤: 提供一碱溶液以及一锌盐溶液； 将该碱溶液和锌盐溶液中的一种反应液放入一容器中作为接地电极； 将该碱溶液和锌盐溶液中的另一种反应液作为施压电极，且在该施压电极和接地电极之间施加一电压；以及 将该作为施压电极的反应液加入到容器中与作为接地电极的反应液混合反应得到一固液混合物，且作为施压电极的反应液在加入到容器中的过程中带电荷；以及固液分离所述固液混合物。
【文档编号】B82Y30/00GK103663543SQ201310668252
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月11日 优先权日:2013年12月11日
【发明者】齐建全, 孙黎, 郭瑞, 董晓瑜, 李龙土 申请人:东北大学秦皇岛分校, 清华大学