A++nB+→[AB]。为了得到纳米粉体,需要使溶液中的[AB]有大的过饱和度;而要使粒度分布均匀,反应器各处时刻都应保持均匀的过饱和度。1.3.2沉淀法原理沉淀法的原理就是反应溶液中的成核与长大的过程。整个过程是:在含有可溶性盐或者悬浮的水溶液或非水溶液中发生反应,一旦溶液被产物过饱和,就会由均相成核过程或非均相成核过程发展形成沉淀。核一旦形成,就会通过扩散的形式不断长大,在这个过程中,浓度和温度对其影响至关重要,想要形成未聚集的颗粒,要求所有的核同时形成,随后不再有成核过程,也没有颗粒的聚集。本次实验以NH3·H2O和NH4HCO3为沉淀剂,与ZnSO4溶液发生反应,生成由ZnCO3包裹的Zn(OH)2前驱体。反应方程式如下:ZnSO4+2NH3·H2O=Zn(OH)2↓+(NH4)2SO4(1-11)ZnSO4+NH4HCO3=ZnCO3↓+(NH4)2SO4(1-12)煅烧前驱体的化学反应:Zn(OH)2=ZnO+H2O(1-13)ZnCO3=ZnO+CO2(1-14)1.3.3沉淀法制备纳米ZnO过程出现的问题(1)当将与ZnSO4溶液发生反应而产生的沉淀过滤、洗涤阴离子时比较困难。(2)在制备纳米ZnO的成核和长大的过程,由于对浓度和温度的控制需要比较精确,所以比较容易出现由于控制不当而出现的团聚颗粒,而过滤、洗涤、焙烧、煅烧这几个过程中均有浓度和温度的变化,因此都有可能出现团聚。1.4本课题研究的内容和意义本课题研究的主要是用沉淀法制备纳米ZnO的最佳反应条件,通过控制NH3·H2O以及NH4HCO3的加入量、反应时间、干燥时间、煅烧的温度等条件制备出纳米ZnO。研究的意义是:因为纳米材料独有的性能,使其具有广泛的用途,是近年来新兴的产业之一。尤其纳米ZnO有着多种用途:催化剂、抗菌、陶瓷工业、橡胶工业、石油工业、玻璃工业等。用途很多,范围很大,发展前途无限。
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