日期：2024-12-14 17:34
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摘要：
納米級氧化鋅是一種多功能性的新型無機材料，其顆粒大小約在1～100納米。由于晶粒的細微化，其表面電子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生了宏觀物體所不具有的表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀隧道效應(yīng)以及高透明度、高分散性等特點。近年來發(fā)現(xiàn)它在催化、光學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)等方面展現(xiàn)出許多特殊功能，使其在陶瓷、化工、電子、光學(xué)、生物、醫(yī)藥等許多領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價值，具有普通氧化鋅所無法比較的特殊性和用途。納米氧化鋅在紡織、涂料等領(lǐng)域可用于紫外光遮蔽材料、**劑、熒光材料、光催化材料等。由于納米氧化鋅一...
納米級氧化鋅是一種多功能性的新型無機材料，其顆粒大小約在1～100納米。由于晶粒的細微化，其表面電子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生了宏觀物體所不具有的表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀隧道效應(yīng)以及高透明度、高分散性等特點。近年來發(fā)現(xiàn)它在催化、光學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)等方面展現(xiàn)出許多特殊功能，使其在陶瓷、化工、電子、光學(xué)、生物、醫(yī)藥等許多領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價值，具有普通氧化鋅所無法比較的特殊性和用途。納米氧化鋅在紡織、涂料等領(lǐng)域可用于紫外光遮蔽材料、**劑、熒光材料、光催化材料等。由于納米氧化鋅一系列的優(yōu)異性和十分誘人的應(yīng)用前景，因此研發(fā)納米氧化鋅已成為許多科技人員關(guān)注的焦點。氧化鋅也是一種半導(dǎo)體催化劑的電子結(jié)構(gòu)，在光照射下，當一個具有一定能量的光子或者具有超過這個半導(dǎo)體帶隙能量Eg的光子射入半導(dǎo)體時，一個電子從價帶VB激發(fā)到導(dǎo)帶CB，而留下了一個空穴。激發(fā)態(tài)的導(dǎo)帶電子和價帶空穴能夠重新結(jié)合消除輸入的能量和熱，電子在材料的表面態(tài)被捕捉，價態(tài)電子躍遷到導(dǎo)帶，價帶的空穴把周圍環(huán)境中的羥基電子搶奪過來使羥基變成自由基，作為強氧化劑而完成對有機物（或含氯）的降解，將病菌和病毒殺死。
納米級氧化鋅的突出特點在于產(chǎn)品粒子為納米級，同時具有納米材料和傳統(tǒng)氧化鋅的雙重特性。與傳統(tǒng)氧化鋅產(chǎn)品相比，其比表面積大、化學(xué)活性高，產(chǎn)品細度、化學(xué)純度和粒子形狀可以根據(jù)需要進行調(diào)整，并且具有光化學(xué)效應(yīng)和較好的遮蔽紫外線性能，其紫外線遮蔽率高達98%；同時，它還具有**抑菌、祛味防酶等一系列獨特性能。
納米級氧化鋅在各行業(yè)的應(yīng)用
橡膠工業(yè)
比表面積大，活性更強，可以作為硫化活性劑等功能性添加劑，提高橡膠制品的光潔性、耐磨性、機械強度和抗老化性能性能指標，減少普通氧化鋅的使用量，延長使用壽命；
陶瓷工業(yè)
作為 乳瓷 釉料和助熔劑，可降低燒結(jié)溫度、提高光澤度和柔韌性，有著優(yōu)異的性能；
電力電子
納米氧化鋅壓敏電阻的非線性特性使其能起到過壓保護，抗雷擊， 瞬間脈沖的作用，成為應(yīng)用*廣泛的壓敏變阻器材料。研究證明，避雷器專用納米氧化鋅壓敏電阻的非線性系數(shù)α=45，臨界電場值大于1000V，漏電流小于1μA。
國防工業(yè)
納米氧化鋅具有很強的吸收紅外線的能力，吸收率和熱容的比值大，可應(yīng)用于紅外線檢測器和紅外線傳感器；納米氧化鋅還具有質(zhì)量輕、顏色淺、吸波能力強等特點，能有效的吸收雷達波，并進行衰減，應(yīng)用于新型的吸波隱身材料；
自1991年發(fā)現(xiàn)碳納米管以來,低維納米材料(如線狀、帶狀、棒狀和管狀等)由于其本身的獨特性質(zhì)和在納米器件中的潛在應(yīng)用而倍受人們的關(guān)注。氧化鋅(ZnO)是一種重要的光電半導(dǎo)體材料在室溫下具有較寬的禁帶寬度(3137eV)和較大的激子束縛能(60meV),被廣泛的應(yīng)用于光電二極管， 傳感器,壓敏電阻和光電探測器,特別是ZnO納米結(jié)構(gòu)的室溫紫外光發(fā)射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),使ZnO再次成為短波半導(dǎo)體激光器件材料研究的點。
紡織工業(yè)
具有良好的紫外線屏蔽性和優(yōu)越的**、抑菌性能，添加入織物中，能賦予織物以防曬、**、除臭等功能；
飼料工業(yè)
納米氧化鋅作為一種納米材料，具有高效的生物學(xué)活性、吸收率高、抗氧化能力強、**穩(wěn)定等特性，是目前*理想的鋅源。在飼料中用納米氧化鋅替代高鋅，既可以解決動物體對鋅的需求量，也減少了對環(huán)境的污染。使用納米氧化鋅可以起到**抑菌的作用 ，同時改善動物生產(chǎn)性能；
涂料及其他領(lǐng)域
金屬氧化物粉末如氧化鋅、二氧化鈦、二氧化硅、三氧化二鋁及氧化鎂等，將這些粉末制成納米級時，由于微粒之尺寸與光波相當或更小時，由于尺寸效應(yīng)導(dǎo)致使導(dǎo)帶及價帶的間隔增加，故光吸收顯著增強。各種粉末對光線的遮蔽及反射效率有不同的差異。以氧化鋅及二氧化鈦比較時，波長小于350納米（UVB）時，兩者遮蔽效率相近，但是在350～400nm（UVA）時，氧化鋅的遮蔽效率明顯高于二氧化鈦。同時氧化鋅（n=1.9）的折射率小于二氧化鈦（n=2.6），對光的漫反射率較低，使得纖維透明度較高且利于紡織品染整。
納米氧化鋅還可用來制造遠紅外線反射纖維的材料，俗稱遠紅外陶瓷粉。而這種遠紅外線反射功能纖維是通過吸收人體發(fā)射出的熱量，并且再向人體輻射一定波長范圍的遠紅外線，除了可使人體皮下組織中血液流量增加，促進血液循環(huán)外，還可遮蔽紅外線，減少熱量損失，故此纖維較一般纖維蓄熱保溫。
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