聚乙二醇对纳米氧化锌合成的影响

发布时间：2021-08-19 23:41

　　采用均匀沉淀法,以尿素与无水氯化锌为原料,聚乙二醇（PEG）为表面活性剂,探讨聚乙二醇分子量分别是800、2000、4000和8000以及不同用量对纳米氧化锌颗粒合成的影响,并采用沉降法、斯托克斯（St?ckes）定律计算粒径,SEM表征产品粒径形貌。由实验结果知,当PEG分子量为4000,n（PEG）:n（CO（NH₂）₂）:n（ZnCl₂）=0.037:4:1（摩尔比）时,合成纳米氧化锌颗粒粒径小,平均粒径约为55.78 nm,粒径分布窄;均匀沉淀法所制备的产品锌含量均高于79.3%,接近理论锌含量（80.7%）,产品纯度高。 

【文章来源】：广州化工. 2020,48(06)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

反应完溶液以及离心后示意图

称取一定量的试样于长试管中,加入一定量的去离子水(液面距管口1～2 cm)超声振荡成混合均匀的悬浮液(相浓度0.1%左右),记录液面的初始位置,当浑浊液面下降0.5 cm时开始计时,以后浑浊液面每下降约2 cm记录一次时间,记录4～5组数据。沉降过程示意图如图2所示(如,图2a沉降液面分层清晰,说明合成的纳米氧化锌颗粒粒径分布窄;而图2b沉降液面分层不清晰,浑浊,说明合成的纳米氧化锌颗粒粒径分布宽)。以时间与液面下降距离分别为横坐标和纵坐标作图,得到氧化锌颗粒的沉降速度,用St?ckes公式进行相应数据计算与处理,计算出颗粒粒径。St?ckes定律数学表达式如下:

如图3所示,随着PEG用量的增大,粒径的变化都呈现一致的规律:先减小后增大。要合成相对最小粒径的纳米氧化锌颗粒,PEG800、2000、4000、8000适宜用量分别在1.3 g、1.2 g、0.6 g和0.5 g左右,随着PEG分子量的增加其适宜用量在不断减少。原因在于,当PEG用量较小时,前驱物不能完全被包覆,致使颗粒发生聚并形成粒径大的颗粒;随着PEG用量不断增多,它们所包覆前驱物之间的斥力不断在增大,能够克服颗粒间吸引力,因此粒径在不断减小;当用量超过最适值之后,PEG分子间氢键作用让PEG长链相互缠绕,同时阻止粒子的相对运动,导致前驱物不断团聚,所以颗粒粒径不断增大。考虑PEG用量和价格,合成纳米氧化锌选取PEG4000作为表面活性剂比较适宜。2.2 SEM表征及其分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]均匀沉淀法制备纳米氧化锌实验研究[J]. 于娜娜,王笃政,高志谨,朱子涵,汪书丽.  粉末冶金工业. 2013(01)
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[3]表面活性剂对纳米氧化锌粒径和形貌的影响研究[J]. 王赛,石西昌.  化工新型材料. 2007(08)
[4]纳米级氧化锌的研究进展[J]. 李晓娥,樊安,祖庸.  现代化工. 2000(07)

硕士论文
[1]纳米ZnO粉体的制备及其光催化性能研究[D]. 赵娜.武汉理工大学 2008



本文编号：3352361