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　　第 2 5卷第 4期 2 0 0 4年 4月 通 化 师 范 学 院 学 报 j oURNAI OF ToNGHUA TEACHERS ’COLLEGE Vo 1 ． 2 5№ 4 A pr ． 20 04 纳米 氧化锌 的性质 和用处 李 秀梅 ( 通化 师 范学 院化 学系 ， 吉 林 通化 1 3 4 0 0 2 ) 摘要 ： 纳 米氧 化锌 具有 表 面效应 和体 积效 应 等特 殊性 能 ， 它可广 泛 用于橡 胶 、 陶 瓷、 涂 料等 职业 ， 还 可用作 光 催 化 剂 、 磁 性材 科 、 导 电材 料 等， 关 键词 ： 纳 米氧 化锌 ； 性 质 ； 用处 中图分 类号 ： 06 4 1 文 献标识 码 ： A文 章编号 ： 1 0 0 8 —7 9 7 4 ( 2 0 0 4 ) 0 4 —0 0 5 4 —0 3 近年来 ， 纳米材 料因其共同 的物理化 学效果而被广为注重 ， 并逐渐应 用于各个 范畴_ 】 ] ．纳米 氧化锌 粒子 作为联 系宏 观物体及微观粒 子的桥梁 ， 其潜 在的重要性毋庸置疑 ， 一些兴旺 国家都投入 很多资金展开预研讨 作业 ， 国 内的许 多科研 院所 、 高级院校也安排科研力 量 ， 展开纳米资料 的研 究作业 ． 纳米 氧化锌是一种 面向 2 1世纪 的新式高功 能精密无 机产品 ， 其粒径 介于 1 ～1 0 0 n m， 因为具有纳米资料 的结构特色 和性 质 ， 使 得纳米氧化锌 发生了外表效应及体 积效应 等 ， 从 而使其在 磁 、 光 、 电、 敏感性 等方 面具 有一般氧化锌 产品无法 比较 的特别功能和新用处 ． 1 纳米氧化锌 的性质 1 ． 1 表 面 效 应 外表效应是 指纳米粒子表 面原 子与总原子数之 比随粒径 的变小而急剧增 大后所 引起 的性 质上 的改变 ． 跟着粒径减小 ， 表 面原 子数敏捷添加 ．别的 ， 跟着粒径 的减小 ， 纳米粒子 的外表积 、 外表能及 外表结合都敏捷 增 大 ．这首要是 因为粒径越小 ， 处于 外表的原 子数 越多 ．表 面原子 的晶场 环境 和结合 能与 内部原子 不 同 ． 外表原子周 围缺 少相邻 的原子 ， 有许 多悬空键 ， 具有不饱 和性 质 ， 易 与其它 原子相结 合而稳定下来 ， 故 具有很 大的化学活 性 ， 晶体微 粒化伴 有这种 活性 外表原子 的增 多， 其 外表能大 大添加_ 2 ] ．伴 随外表能 的增 加 ， 其 颗 粒 的外表原子数增 多 ， 表 面原 子数 与颗粒 的总原 子数的 比值被增 大 ， 所以便发生 了“ 外表效 应” ， 即“ 外表能” 与“ 体积 能” 的区别就失掉 了含义_ 3 ] ， 使其外表与 内部 的晶格振荡发生 了明显改变 ， 导致纳米资料 具有许 多奇 特 的性 能 ． 1 ． 2 体 积效应 当纳米粒子 的尺度与传导 电子 的德布罗意波长相 当或更小 时 ， 周期性 的边 界条件将被损坏 ， 磁性 、 内压 、 光 吸收 、 热 阻 、 化学活性 、 催化 剂及熔点等都较普 通粒子 发生 了很大 的改变 ， 这便是纳米粒子 的体 积效 应 ．这 种体积效 应为有用 开辟 了广 阔的新范畴 ． 2 纳米 氧化锌 的用处 2 ． 1 橡胶 工业 纳米 氧化锌是橡胶 工业最有用 的无 机活性 剂和硫化促进剂 ．纳米氧化锌具有颗粒细小 ， 比外表积大 ， 分 散性好 ， 疏 松多孔 ， 流动性好等物理化 学特性 ， 因而 ， 与橡 胶的亲 和性好 ， 熔炼 时易分 散 ， 胶料生 热低 ， 扯 断变 形小 ， 弹性好 ， 改进资料工 艺功能和物理性 能_ 4 ] ．用于制作高速耐磨 的橡胶制 品 ， 如飞机 轮胎 、 高级轿车 用的 子 午线 胎等 ， 具有避免老化 、 抗冲突着火 、 运用帮命 长等长处 ， 大 起伏进步 了橡胶制 品的光洁度 、 机械强度 、 耐 温 和耐老 化功能 ， 特别是耐磨性 能 ． 别的 ， 氧化锌作 为橡胶制 品中硫化体 系的必 用助 剂 ， 其填 充量 较 高 ， 一 般 为 5份左 右 ， 因为氧化 锌 比重 * 收 稿 日期 ： 2 0 0 4 —0 2 —2 9 作 者 简介 ： 李秀梅 ( 1 9 6 9 一 ) ， 女 ， 通化 师院化 学 系教师 ， 首要 从事无 机化 学及 高级无 机的研 究 · 5 4 · ‘ 维普资讯 大 ， 填充量 大 ， 其对胶 料密度 的影 响非 常大 ， 对制 品使 用寿数和动力 耗费都不 利 ．而运用 了纳米 氧化锌后 ， 其 用量 仅为等级 氧化锌 用量 的 3 0 9 ／ 5 ～5 0 ， 下降 了企业 的出产成 本 ， 而在强伸性 能 、 生热 、 老 化等方 面远优 于 普 通氧化锌 ． 2 ． 2 陶 瓷 行 业 纳米 氧化锌 极小 的粒径 ， 大 的比表 面积 和高的化学性 能 ， 可 以明显 下降材 料 的烧 结致 密化 程度 ， 节 约能 源 ， 使陶瓷资料 的组成 结构的细密化 、 均匀化 ， 改进陶瓷资料 的功能 ， 进步其运用 可靠性 ．可 以从纳米材 料的 结构层 次( 1 ～l O O n m) 上操控资料 的成 分和结构 ， 有利于充 分发 挥 陶瓷资料 的潜 在性 能 ．别的 ， 因为陶瓷粉 料 的颗粒 巨细决议 了陶瓷资料 的微观结构和微观功能 ， 如果粉料 的颗粒堆 积均匀 ， 烧 成缩短共同且 晶粒均匀 长大 ， 那么颗粒越 小 ， 发生 的缺 陷越小 ， 所 制备的资料的强度就相应越 高 ， 这就可 能呈现一些大颗粒资料不具 备 的共同性 能_ 6 ] ． 2 ． 3 日用 化 工 纳 米氧化锌在 阳光 ， 尤其在紫外线 照射下 ， 在水 和空 气中 ， 能 自行 分化 出 自在移动 的带 负电的电子 ， 一起 留下带 正电的空穴 ．这种空穴 能够将空气 中的氧变成 活性 氧 ， 有极 强的化 学活性 ， 能与大大都有机物发 生氧 化反响 ( 包含细 菌类 的有 机物 ) ， 从而把 大 大都 的病 菌和病 毒 杀死 ．对 纳米 氧化锌 的定量 杀 菌试 验 表 明 ： 在 5 mi n内 ， 纳米氧化锌 的浓 度为 1 时 ， 金黄色葡 萄球 菌的灭菌率为 9 8 ． 6 8 9 ／ 6 ， 大肠杆菌 的灭菌率为 9 9 ． 9 3 ％． 纳米 氧化锌吸收紫外线 的能力强 ， 对长 波紫 外线 ( UVA) 波长( 3 2 0 ～4 0 0 mm) 和 中波紫外线 ( UVB) 波长 ( 2 8 0 ～3 2 0 n m) 均有屏蔽效果 ． 纳米 氧化锌无毒 、 无味 ， 对 皮肤无影响 ， 不分化 、 不变 质 、 稳 定性好 ， 本 身为 白色 ， 可 以根 据不 同目标 加 以 上色 ， 价格便宜 ．纳米氧化锌是皮肤 的外用 药物 ， 对皮肤 有收敛 、 消 炎 、 防皱和保 护等功 能 ， 可用 于化装 品 的 防晒剂 以避免紫外线 的伤 害并 能抗菌除臭 ， 可用 于出产 防臭 、 抗 菌 、 抗 紫外线 的

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