ZnO納米粉體材料的制備培訓講學

1、ZnO納米粉體材料的制備實驗2 ZnO納米粉體材料的制備（一）實驗類型：綜合性（二）實驗類別：設計性實驗（三）實驗學時數(shù)：16（四）實驗目的（1）掌握沉淀法制備納米粉體的工作原理。（2）了解X-射線粉末衍射儀鑒定物相的原理。（五）實驗原理納米ZnO是一種新型高功能精細無機材料，其粒徑介于1100 nm之間， 又稱為超微細ZnO。由于顆粒尺寸的細微化，使得納米 ZnO產(chǎn)生了其本體塊狀 材料所不具備的表面效應、小尺寸效應、量子效應和宏觀量子隧道效應等，因 而使得納米ZnO在磁、光、電、敏感等方面具有一些特殊的性能 ，主要用來制 造氣體傳感器、熒光體、紫外線遮蔽材料、變阻器、圖像記錄材料、壓電材 料

2、、壓敏電阻、高效催化劑、磁性材料和塑料薄膜等。合成納米ZnO的方法有多種，沉淀法工藝簡單，成本低,便于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。合成納米ZnO的方法有多種，本實驗采用化學沉淀法是在可溶性鋅鹽溶液 中加入沉淀劑后，于一定條件下生成沉淀從溶液中析出，將陰離子洗去，經(jīng)分 離、干燥、熱處理后，得到納米氧化鋅。該方法操作簡單，對設備和技術要求 不太苛刻，產(chǎn)品純度高，不易引入雜質(zhì)，成本低。X-射線粉末衍射儀是分析材料晶體結構的重要工具。晶體的X射線衍射圖 象實質(zhì)上是晶體微觀結構形象的一種精細復雜的變換。由于每一種結晶物質(zhì)， 都有其特定的結構參數(shù)，包括點陣類型、晶胞大小、單胞中原子（離子或分子） 數(shù)目及位置等，而晶體

3、物質(zhì)的這些特定參數(shù)，反映在衍射圖上機表現(xiàn)出衍射線 條的數(shù)目、位置及相對強度各不相同。因此，每種晶態(tài)物質(zhì)與其X射線衍射圖 之間有著一一對應的關系。任何一種晶態(tài)物質(zhì)都有自己獨立的X射線衍射圖， 不會因為他種物質(zhì)混聚在一起而產(chǎn)生變化。這就是X射線衍射物相定性分析的 方法的依據(jù)。根據(jù)粉體X-射線衍射圖得到的相關數(shù)據(jù)，禾I用謝樂公式（如下），可以 計算納米粒子的晶粒尺寸。0.89D -cos（為X射線的波長， 為最強峰的半峰寬，B為衍射角）（六）實驗內(nèi)容1.制備以Zn（N03）2 6H2O與NH4HCO3為原料，聚乙二醇（PEG 600）為模板劑，采用直接沉淀法將制得的沉淀，洗滌后經(jīng)煅燒制備納米ZnO。

4、2. 稱量、計算產(chǎn)率3. X-射線物相測定：計算晶粒尺寸（七）實驗要求1、設計實驗方案：（1）設計不同煅燒溫度及時間（2設計不同原料比及模板劑設計實驗方案要求：方案必須切合實際，具有可操作性；盡量選擇原料易 得，反應條件溫和，催化劑價廉，后處理方便，收率高及環(huán)境友好的方案。2、上交實驗方案：開課前一周上交設計的實驗方案，待指導老師修改后再 進行。3、實施實驗方案：根據(jù)自己的實驗方案，進實驗室實施實驗。學生在實驗操作過程中自己動手獨立完成，科學、真實地記錄實驗過程和實驗現(xiàn)象，4人為1組。4、完成實驗報告：（1）實驗目的；（2）實驗原理；（3）儀器與試劑；（4）實驗步驟；（5）數(shù)據(jù)處理與結果；（6）誤差分析與問題討論。（八）實驗原料及儀器設備1原料Zn（NO3）2 6H2O、去離子水、聚乙二醇（PEG 600）、NH4HC