加载中…纳米氧化锌的应用现状及前景展望
(2014-10-11 14:30:25)
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非金属矿粉体技术氧化锌 |
1.在紫外线屏蔽，抗菌，除臭上的应用
（中国粉体技术网） 纳米氧化锌在阳光，尤其是紫外光照射下，在水和空气中能自行分解出自由移动的带负电的电子，同时留下带正电的空穴，这种空穴可激活空气中氧变成活性氧，具有极强的化学活性，能与多种有机物发生氧化反应，杀死一些病毒和病菌。
纳米ZnO 吸收紫外线的能力强，对UVA（长波320~400nm）和UVB（中波280~320nm）均有屏蔽作用。纳米ZnO
无毒无味，对皮肤无刺激性，不分解不变质，热稳定性好，本身为白色，可以简单地加以着色，价格便宜。因此，在纤维纺织品、服饰等中掺入纳米级ZnO，既有屏蔽紫外线的功能，又有抗菌、防霉、除臭的奇特功效，可用于制造绷带、尿布等纺织品，供长期卧床的病人及医院使用；在日用化妆品中添加纳米ZnO
有很好的护肤、美容作用；氧化锌也是皮肤的外用药物，对皮肤有收敛、消炎、防腐、防皱和保护等功能。
2.工业催化方面的应用
纳米ZnO
由于尺寸小，比表面积大，表面的键态与颗粒内部的不同，表面原子配位不全等，导致表面的活性位置增多，形成了凸凹不平的原子台阶，加大了反应接触面，大大增加了氧化锌吸附有污染物的能力，从而提高了光催化降解有机物的能力，如纳米氧化锌粉体作为光催化剂可使污水中的Cr6+变成Cr(OH)3
沉淀，用于污水处理。
纳米氧化锌的催化活性和选择性远远大于其他传统催化剂，有关研究表明：添加纳米ZnO 的反应速度是普通ZnO
的100～1000倍。另外，纳米ZnO
几乎不引起光的散射，具有大的比表面积和宽的能带，因而被认为是极具应用前景的高活性光催化剂之一。纳米ZnO
是一种很好的光催化剂，对治理环境污染有积极的作用。
3. 橡胶工业和涂料工业方面的应用
橡胶工业是氧化锌的最大用户，氧化锌主要作为活性剂，其次作为补强剂和着色剂。纳米ZnO
是制造高速耐磨橡胶制品的原料，如飞机轮胎、高级轿车用的子午线胎等。具有防止老化、抗摩擦着火、使用寿命长、用量小等优点。氧化锌是涂料工业中应用广泛的无机材料之一，与普通氧化锌相比，氧化纳米粉体的白度是普通氧化锌的10
倍以上。
纳米ZnO
与其他的纳米材料配合用于建筑内外墙乳液涂料及其他涂料中，可使涂层具有屏蔽紫外线的、吸收红外线及抗菌防霉的作用，同时还具有增稠作用，以便于颜料分散的稳定性。在乳胶漆中使用纳米氧化锌可以增大乳胶漆对紫外线辐射的抵抗力，减弱乳胶漆对潮湿环境条件的敏感性，提高耐老化性。氧化锌能够散射光线，使乳胶漆的遮盖力得到一定程度的改善。
4.气敏材料和压电材料
气敏材料的基本要求是对吸附气体有快速的反应，吸附后能改变其物理性质，且反应可逆，能再生。纳米ZnO具有高的比表面积，高活性等表面半导体性能，致使它周围气氛中组成气体的改变而电阻发生显著变化。利用这种性能可制备气体报警器和湿度计，对气体进行检测和定量测定。
此外，ZnO
对多种可燃性气体具有较高的气体敏感度，如通过掺杂可提高氧化锌的气敏选择性，从而达到对硫化氢、氟里昂、酒精蒸气和一氧化碳等气体的选择性检测。
将纳米氧化锌粉体用于瞬态薄膜传感器的研究表明，纳米ZnO
便于喷涂与质量控制，易于极化与转向，表明出比较理想的电性和动态特性，适用于瞬态信号的测量。利用纳米ZnO
的压电性能，可制造压电音叉、振子表面滤波器等。
5.雷达波吸收材料
纳米氧化锌不仅对电磁波具有吸收能力，还能吸收可见光和红外线，军事上用它作隐身材料，不但能在很宽的频带范围内逃避雷达的侦察，而且能起到红外隐身作用，在国防上有重要意义。同时，纳米ZnO
具有质量轻，颜色浅，吸波能力强等特点，现已成为吸波材料的研究重点。
纳米氧化锌的应用还处在初级阶段，有许多问题有待解决。纳米氧化锌的许多基本性质还不清楚，这在很大程度上制约它的应用；
总之，纳米氧化锌作为一种新型无机功能材料，随着研究的不断深入与问题的解决，将有更多的优异性能被发现，相信会有更为广阔的应用前景。
2.工业催化方面的应用
3. 橡胶工业和涂料工业方面的应用
4.气敏材料和压电材料
5.雷达波吸收材料
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