纳米氧化锌制备原理与技术PDF电子书下载

1 绪论 1

1．1纳米科技与纳米材料 3

1．2纳米材料的特性 4

1．3纳米材料的分析技术与表征 6

1．3．1纳米材料的粒度分析与表征 6

1．3．2纳米材料表面分析 9

1．3．3纳米材料结构分析 10

1．3．4纳米粉体的分散性表征 12

1．3．5纳米粉体的表面修饰与表征 13

1．4氧化锌的特性及应用 14

1．4．1普通氧化锌的特性与用途 14

1．4．2纳米氧化锌的特性与用途 15

参考文献 17

2 氧化锌的晶体结构与光谱特征 18

2．1氧化锌的晶体结构 18

2．2氧化锌的光谱特征 19

2．2．1 X射线衍射 19

2．2．2紫外-可见光漫反射吸收光谱 20

2．2．3红外光谱 22

2．2．4拉曼光谱 23

2．2．5表面光电压谱 24

2．2．6电子顺磁共振谱 25

2．3纳米氧化锌的性能评价与表征方法 26

2．3．1颗粒形貌与尺寸 26

2．3．2物相组成与结构 26

2．3．3光催化特性 27

2．3．4抗菌特性 27

参考文献 27

3 纳米材料制备技术 29

3．1化学制备法 29

3．1．1化学沉淀法 29

3．1．2水解法 31

3．1．3溶胶—凝胶法 32

3．1．4水热法 36

3．1．5溶剂热合成法 38

3．1．6热分解法 38

3．1．7微乳液法 41

3．1．8化学还原法 43

3．1．9其它化学制备法 45

3．2化学物理合成法 47

3．2．1喷雾法 47

3．2．2化学气相沉积法 49

3．2．3溶剂蒸发法 53

3．2．4化学辐照法 56

3．2．5其它化学物理方法 57

3．3物理方法 58

3．3．1蒸发冷凝法 58

3．3．2机械合金化法 61

3．3．3非晶晶化法 62

3．3．4其它物理方法 63

参考文献 63

4 纳米氧化锌粉体的制备与表征 69

4．1化学沉淀一步法制备纳米氧化锌 69

4．1．1制备条件与制备工艺 69

4．1．2反应温度的影响 70

4．1．3反应时间的影响 71

4．1．4反应物浓度的影响 73

4．1．5反应物浓度比的影响 74

4．2化学沉淀-热分解二步法制备纳米氧化锌 76

4．2．1制备条件与制备工艺 76

4．2．2沉淀反应条件的影响 78

4．2．3热分解反应条件的影响 85

4．3水热法制备纳米氧化锌 90

4．3．1传统水热晶化工艺制备纳米氧化锌 90

4．3．2水热盐溶液卸压工艺制备纳米氧化锌 98

4．3．3连续超临界水热法制备纳米氧化锌 101

4．4微乳液法制备纳米氧化锌 107

4．4．1微乳液法制备工艺 107

4．4．2 nH2O/nAEO3＋AEO9比值对产物ZnO粒径的影响 108

4．4．3反应物浓度对产物ZnO粒径的影响 109

4．4．4老化温度及时间对产物粒径的影响 110

4．4．5煅烧温度和时间对产物粒径的影响 110

4．5溶胶-凝胶（Sol-Gel）法制备纳米氧化锌 111

4．5．1溶胶-凝胶法制备工艺 111

4．5．2反应物浓度的影响 113

4．5．3溶剂用量的影响 114

4．5．4改性剂用量的影响 114

4．5．5胶溶剂种类的影响 114

4．6喷雾热解法制备纳米氧化锌 114

4．6．1传统喷雾热解法制备纳米氧化锌 115

4．6．2盐助喷雾热解法制备纳米氧化锌 119

4．6．3火焰喷雾热解法制备纳米氧化锌 124

4．7固相法制备纳米氧化锌 129

4．7．1直接机械力化学法制备纳米氧化锌 129

4．7．2机械力化学法与其它工艺相结合制备纳米氧化锌 130

4．8纳米氧化锌其它制备方法 139

4．8．1激光法 139

4．8．2化学气相沉积法 139

4．8．3超重力气液反应技术 141

参考文献 142

5 氧化锌纳米结构 148

5．1概述 148

5．2气相法——使用催化剂 151

5．2．1 Au作催化剂 151

5．2．2 Ni和NiO作催化剂 160

5．2．3 Cu作催化剂 162

5．2．4 Sn作催化剂 163

5．3气相法——不用催化剂 164

5．3．1在石墨片上沉积ZnO纳米结构 164

5．3．2在石英管内壁上沉积ZnO纳米结构 168

5．3．3在硅基层上沉积ZnO纳米结构 175

5．3．4在GaN／Si基层上沉积ZnO纳米结构 200

5．3．5在玻璃基层上沉积ZnO纳米结构 202

5．3．6在多晶Al2 O3基层上沉积ZnO纳米结构 204

5．3．7在SiO2／Si晶片上沉积ZnO纳米结构 207

5．3．8在炭纤维上生长ZnO纳米结构 209

5．4电化学沉积法 211

5．5溅射沉积法 223

5．6溶胶-凝胶法 226

5．7水热法 230

5．8掺杂纳米结构 237

5．8．1 Sn掺杂ZnO纳米结构 237

5．8．2 In掺杂ZnO纳米结构 246

5．8．3 Cd掺杂ZnO纳米结构 249

5．8．4 Pb掺杂ZnO纳米结构 252

5．8．5 Cu掺杂ZnO纳米结构 255

5．8．6 Sc掺杂ZnO纳米结构 264

5．8．7 As掺杂ZnO纳米结构 267

5．8．8 Dy掺杂ZnO纳米结构 279

5．8．9 Co掺杂ZnO纳米结构 281

5．8．10 S掺杂ZnO纳米结构 285

5．8．11其它元素掺杂ZnO纳米结构 288

5．9介孔纳米结构 290

5．10核-壳纳米结构 297

5．11双晶纳米结构 303

5．12氧化锌纳米笼 307

5．13其它氧化锌纳米结构 312

参考文献 316

6 纳米氧化锌的形成机理与动力学分析 326

6．1一步法水溶液中纳米氧化锌的形成机理 326

6．1．1热力学分析 326

6．1．2结晶动力学分析 332

6．1．3纳米氧化锌形成机理模型 333

6．1．4反应条件对结晶的影响 336

6．2化学沉淀-热分解二步法前驱物的形成机理 337

6．3化学沉淀-热分解二步法前驱物的热分析 338

6．3．1碱式碳酸锌的热分析 338

6．3．2草酸锌的热分析 339

6．4化学沉淀-热分解二步法前驱物热分解机理与动力学分析 341

6．4．1碱式碳酸锌的热分解机理与动力学分析 341

6．4．2草酸锌的热分解机理与动力学分析 347

6．5水热条件下纳米氧化锌的形成机理 350

6．5．1经典成核生长理论 350

6．5．2负离子配位多面体生长基元理论模型 356

6．6喷雾热解条件下纳米氧化锌的形成机理 361

6．6．1前驱物的喷雾热分解机理 361

6．6．2火焰喷雾热分解机理 366

参考文献 370