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      一種納米氧化鋅的制備方法

      文檔序號:9317485閱讀:375來源:國知局
      一種納米氧化鋅的制備方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本發(fā)明屬于納米材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種納米氧化鋅的制備方法。
      【背景技術(shù)】
      [0002]納米氧化鋅是一種性能優(yōu)異的無機紫外線屏蔽劑,廣泛應(yīng)用于防曬化妝品、納米功能紡織品、功能塑料以及涂料等領(lǐng)域。然而,納米氧化鋅是一種無機氧化物,其尺寸小、表面能高、與有機成分很難相容,極易產(chǎn)生嚴重的團聚現(xiàn)象。因此有必要對納米氧化鋅的表面進行改性。
      [0003]專利ZL200910064705.9公開了一種納米氧化鋅表面修飾方法,其包括步驟:1)將納米氧化鋅粉體在去離子水和助溶劑的混合溶液中進行分散;2)將正硅酸四乙酯和/或正硅酸四甲酯和有機硅烷組成的修飾劑與助溶劑混合均勻,攪拌加入上述漿料中,調(diào)節(jié)PH值為8?12進行反應(yīng)。該發(fā)明采用普通液相化學(xué)反應(yīng)方法,通過一步反應(yīng)完成在納米氧化鋅顆粒表面修飾上一層有機物/S12雜化材料,從而降低納米氧化鋅的光催化活性,但其反應(yīng)時間以及后續(xù)的產(chǎn)物分離時間較長,并不利于工業(yè)化生產(chǎn)。
      [0004]專利申請?zhí)?00710118670.3公開了一種二氧化硅表面包覆氧化鋅的復(fù)合納米顆粒的制備方法,其制備過程是將二氧化硅顆粒在低級醇溶液中分散均勻,再加入金屬鋅鹽,在20°C?60°C溫度下,攪拌8?24小時,將表面包覆有金屬鋅鹽的二氧化硅顆粒經(jīng)離心分離、洗滌、干燥后,在500?700°C下燒結(jié)3?5小時,得到納米復(fù)合顆粒。該二氧化硅顆??快o電作用將鋅離子吸附于表面,進而在高溫下形成氧化鋅負載于二氧化硅顆粒表面,負載效果其實并不理想。
      [0005]文獻:楊占紅等,表面包覆二氧化硅的氧化鋅的制備及其性質(zhì),功能材料,2010。其公開了采用化學(xué)沉積法,在氧化鋅表面包覆一層硅化合物。本發(fā)明與其屬于不同的技術(shù)領(lǐng)域,技術(shù)方案不同,且解決的技術(shù)問題完全不同。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0006]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中納米氧化鋅易團聚的問題而提供一種納米氧化鋅的制備方法,提升納米氧化鋅的分散性和穩(wěn)定性。
      [0007]實現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案為:一種納米氧化鋅的制備方法,其包括如下步驟:
      1)將檸檬酸溶于去離子水中形成溶液,調(diào)節(jié)溶液pH=4,加入納米氧化鋅,高速攪拌;
      2)進行恒溫回流反應(yīng),反應(yīng)溫度為80?95°C,反應(yīng)時間0.5?2h,反應(yīng)完畢后進行抽濾,洗滌至pH=7,然后放于烘箱中進行干燥,即制得改性的納米氧化鋅。
      [0008]優(yōu)選地,步驟I)中所述的檸檬酸與去離子水的質(zhì)量體積比為Ig:1OmL,所述的納米氧化鋅與檸檬酸的質(zhì)量比為1:(1?3)。
      [0009]進一步地,將改性后的納米氧化鋅浸漬于正硅酸乙酯的正己烷溶劑中,攪拌均勻,制得混合液;然后將制得的混合液進行蒸干,并放于烘箱中進行干燥,制得沉積正硅酸乙酯的納米氧化鋅;最后將制得的沉積正硅酸乙酯的納米氧化鋅置于馬弗爐中,進行高溫焙燒,制得表面沉積有二氧化硅的納米氧化鋅。
      [0010]其中,所述的正硅酸乙酯與正己烷溶劑的體積比為1:2,所述的納米氧化鋅與正硅酸乙酯的質(zhì)量體積比為Ig:5mL。
      [0011]優(yōu)選地,所述的高溫焙燒,其焙燒過程為:在富氧條件下,以5°C /min的速率升溫至450?550°C,保持2?4h,使正硅酸乙酯轉(zhuǎn)化成二氧化硅。
      [0012]更優(yōu)選地,可進行二次或二次以上硅沉積。
      [0013]本發(fā)明的優(yōu)點在于:1、選用檸檬酸對納米氧化鋅表面的羥基發(fā)生鍵合反應(yīng),使納米氧化鋅顆粒之間不易團聚,提高了納米氧化鋅的分散性;2、進一步地,在納米氧化鋅的表面進行硅沉積改性,抑制了納米氧化鋅的溶出,提高了納米氧化鋅的分散性。
      【具體實施方式】
      [0014]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步地描述。
      [0015]實施例1
      1)將5g檸檬酸溶于50mL去離子水中形成溶液,調(diào)節(jié)溶液pH=4,加入5g納米氧化鋅,高速攪拌;
      2)進行恒溫回流反應(yīng),反應(yīng)溫度為80°C,反應(yīng)時間2h,反應(yīng)完畢后進行抽濾,洗滌至pH=7,然后放于烘箱中進行干燥,即制得改性的納米氧化鋅。
      [0016]實施例2
      1)將1g檸檬酸溶于50mL去離子水中形成溶液,調(diào)節(jié)溶液pH=4,加入5g納米氧化鋅,高速攪拌;
      2)進行恒溫回流反應(yīng),反應(yīng)溫度為90°C,反應(yīng)時間lh,反應(yīng)完畢后進行抽濾,洗滌至pH=7,然后放于烘箱中進行干燥,即制得改性的納米氧化鋅。
      [0017]實施例3
      1)將15g檸檬酸溶于50mL去離子水中形成溶液,調(diào)節(jié)溶液pH=4,加入5g納米氧化鋅,高速攪拌;
      2)進行恒溫回流反應(yīng),反應(yīng)溫度為90°C,反應(yīng)時間lh,反應(yīng)完畢后進行抽濾,洗滌至pH=7,然后放于烘箱中進行干燥,即制得改性的納米氧化鋅。
      [0018]實施例4
      為了進一步提高納米氧化鋅的分散性,實施例4是對實施例1所制得的改性的納米氧化鋅進行進一步地改性。
      [0019]I)將25mL正硅酸乙酯溶于50mL的乙醇溶劑中,然后加入5克納米氧化鋅,攪拌均勻,制得混合液;
      2)將步驟I)制得的混合液在水浴溫度80°C下進行蒸干,并放于烘箱中進行干燥,制得沉積正硅酸乙酯的納米氧化鋅;
      3)將步驟2)制得的沉積正硅酸乙酯的納米氧化鋅置于馬弗爐中,在富氧條件下,以50C /min的速率升溫至500°C,保溫3h,使正硅酸乙酯轉(zhuǎn)化成二氧化硅,即制得表面硅沉積改性的納米氧化鋅。
      [0020]為了進一步提高覆蓋效果,可進行二次或二次以上硅沉積。
      【主權(quán)項】
      1.一種納米氧化鋅的制備方法,其特征在于:包括如下步驟: 1)將檸檬酸溶于去離子水中形成溶液,調(diào)節(jié)溶液pH=4,加入納米氧化鋅,高速攪拌; 2)進行恒溫回流反應(yīng),反應(yīng)溫度為80?95°C,反應(yīng)時間0.5?2h,反應(yīng)完畢后進行抽濾,洗滌至pH=7,然后放于烘箱中進行干燥,即制得改性的納米氧化鋅。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米氧化鋅的制備方法,其特征在于:步驟I)中所述的檸檬酸與去離子水的質(zhì)量體積比為Ig:10mL,所述的納米氧化鋅與檸檬酸的質(zhì)量比為1:(I ?3)03.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米氧化鋅的制備方法,其特征在于:將改性后的納米氧化鋅浸漬于正硅酸乙酯的正己烷溶劑中,攪拌均勻,制得混合液;然后將制得的混合液進行蒸干,并放于烘箱中進行干燥,制得沉積正硅酸乙酯的納米氧化鋅;最后將制得的沉積正硅酸乙酯的納米氧化鋅置于馬弗爐中,進行高溫焙燒,制得表面沉積有二氧化硅的納米氧化鋅。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種納米氧化鋅的制備方法,其特征在于:所述的正硅酸乙酯與正己烷溶劑的體積比為1:2,所述的納米氧化鋅與正硅酸乙酯的質(zhì)量體積比為Ig:5mL05.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種納米氧化鋅的制備方法,其特征在于:所述的高溫焙燒,其焙燒過程為:在富氧條件下,以5°C /min的速率升溫至450?550°C,保溫2?4h,使正硅酸乙酯轉(zhuǎn)化成二氧化硅。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種納米氧化鋅的制備方法,其特征在于:進行二次或二次以上硅沉積。
      【專利摘要】本發(fā)明公開了一種納米氧化鋅的制備方法,屬于納米材料技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括如下步驟:1)將檸檬酸溶于去離子水中形成溶液,調(diào)節(jié)溶液pH=4,加入納米氧化鋅,高速攪拌;2)進行恒溫回流反應(yīng),反應(yīng)溫度為80~95℃,反應(yīng)時間0.5~2h,反應(yīng)完畢后進行抽濾,洗滌至pH=7,然后放于烘箱中進行干燥,即制得改性的納米氧化鋅。本發(fā)明的優(yōu)點在于:1、選用檸檬酸對納米氧化鋅表面的羥基發(fā)生鍵合反應(yīng),使納米氧化鋅顆粒之間不易團聚,提高了納米氧化鋅的分散性;2、進一步地,在納米氧化鋅的表面進行硅沉積改性,抑制了鋅的溶出,從而提高了納米氧化鋅的分散性。
      【IPC分類】B82Y30/00, C01G9/02
      【公開號】CN105036177
      【申請?zhí)枴緾N201510425706
      【發(fā)明人】左士祥, 張宇
      【申請人】蘇州宇希新材料科技有限公司
      【公開日】2015年11月11日
      【申請日】2015年7月20日
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