一种ZnO纳米晶合成方法技术

本发明专利技术涉及一种ZnO纳米晶合成方法，包括如下步骤：称取Zn(NO3)2·6H2O和A12(SO4)3·18H2O，加入500mL水中，得到溶液A，称取无水碳酸钠加入到500mL水中，得到溶液B；将盛有去离子水和模板剂的反应器置于超声器的室温水浴槽中，在超声器工作的状态下，同时滴加A、B两种溶液至反应器皿中，并不断搅拌，滴加结束后，体系静置一定时间，以使反应完全，然后抽滤；用去离子水清洗沉淀数次后，将其放人烘箱中干燥，得到白色前驱物Zn5(CO3)2·(OH)6；研细后置于马弗炉中，焙烧、冷却至室温，即得到白色产物ZAO粉体。本发明专利技术方法简单、成本低廉、易实现，合成的ZAO纳米晶导电性和分散性得到明显提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体光电材料合成技术，尤其涉及一种ZnO纳米晶合成方法。
技术介绍
氧化锌是一种应用范围极广的半导体光电材料，其直接带隙为3.37eV，激子束缚能高达60meV。掺铝氧化锌(zincaluminiumoxide，简称ZAO)是氧化锌与氧化铝形成的置换型固溶体，不仅紫外线吸收性能好、化学稳定性高，而且具有颜色浅、可见光透过率高、导电性好等特性，可以广泛应用在抗静电涂料、橡胶和塑料等领域，有取代导电性好但价格昂贵的ITO材料的趋势。目前，有关纳米ZAO的研究主要集中在薄膜的制备及相关性能的研究上，关于粉体材料的制备研究报道却很少，其合成方法也仅局限于共沉淀法，并且尚未见有关ZAO粉体应用研究的报道。ZAO膜材料由于自身结构的限制，无法像粉体材料那样作为功能性填料使用，制约了它在诸多领域的应用，ZAO粉体材料可以与膜材料实现应用上的互补。因此，关于ZAO导电粉体的制备、性质及应用的系统研究，便成了一个极具理论研究价值和实际意义的课题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种方法简单、成本低廉、易实现，合成的ZAO纳米晶导电性和分散性得到明显提高的合成方法。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种ZnO纳米晶合成方法，包括如下步骤：称取Zn(NO3)2·6H2O和A12(SO4)3·18H2O，加入500mL水中，得到溶液A，称取无水碳酸钠加入到500mL水中，得到溶液B；将盛有去离子水和模板剂的反应器置于超声器的室温水浴槽中，在超声器工作的状态下，同时滴加A、B两种溶液至反应器皿中，并不断搅拌；滴加结束后，体系静置一定时间，以使反应完全，然后抽滤；用去离子水清洗沉淀数次后，将其放人烘箱中干燥，得到白色前驱物Zn5(CO3)2·(0H)6；研细后置于马弗炉中，焙烧、冷却至室温，即得到白色产物ZAO粉体。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述称取Zn(NO3)2·6H2O和A12(SO4)3·18H2O，加入500mL水中，得到溶液A，称取无水碳酸钠加入到500mL水中，得到溶液B步骤的具体实现如下：按照Al2O3:ZnO为1:50～1:100，称取Zn(NO3)2·6H2O和A12(SO4)3·18H2O，加入500mL水中，得到溶液A，称取0.47～0.5mol无水碳酸钠加入到500mL水中，得到溶液B。进一步，所述将盛有去离子水和模板剂的反应器置于超声器的室温水浴槽中，在超声器工作的状态下，同时滴加A、B两种溶液至反应器皿中，并不断搅拌步骤的具体实现如下：将盛有200～250mL去离子水和0.001～0.003mol模板剂的反应器置于超声器的室温水浴槽中，在超声器工作的状态下，同时滴加A、B两种溶液20～25mL至反应器皿中，并不断搅拌，并通过调整两种溶液的滴加速率来保持体系的pH为7左右，滴加溶液所用时间为20～30min。进一步，所述滴加结束后，体系静置一定时间，以使反应完全，然后抽滤步骤的具体实现如下：滴加结束后，体系静置5～10min，以使反应完全，然后抽滤。进一步，根据权利要求1所述一种ZnO纳米晶合成方法，其特征在于，所述用去离子水清洗沉淀数次后，将其放人烘箱中干燥，得到白色前驱物Zn5(CO3)2·(0H)6步骤的具体实现如下：用去离子水清洗沉淀数次后，将其放人烘箱中80～100℃条件下，干燥2～4h，得到白色前驱物Zn5(CO3)2·(0H)6。进一步，所述研细后置于马弗炉中，焙烧、冷却至室温，即得到白色产物ZAO粉体步骤的具体实现如下：研细后置于马弗炉中，在550～600℃条件下焙烧1～2h、冷却至室温，即得到白色产物ZAO粉体。本专利技术的有益效果是：方法简单、成本低廉、易实现，合成的ZAO纳米晶导电性和分散性得到明显提高。具体实施方式以下结合实例对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。一种ZnO纳米晶合成方法，包括如下步骤：称取Zn(NO3)2·6H2O和A12(SO4)3·18H2O，加入500mL水中，得到溶液A，称取无水碳酸钠加入到500mL水中，得到溶液B；将盛有去离子水和模板剂的反应器置于超声器的室温水浴槽中，在超声器工作的状态下，同时滴加A、B两种溶液至反应器皿中，并不断搅拌；滴加结束后，体系静置一定时间，以使反应完全，然后抽滤；用去离子水清洗沉淀数次后，将其放人烘箱中干燥，得到白色前驱物Zn5(CO3)2·(0H)6；研细后置于马弗炉中，焙烧、冷却至室温，即得到白色产物ZAO粉体。实施例1：按照Al2O3:ZnO为1:50，称取Zn(NO3)2·6H2O和A12(SO4)3·18H2O，加入500mL水中，得到溶液A，称取0.47mol无水碳酸钠加入到500mL水中，得到溶液B；将盛有200mL去离子水和0.001mol模板剂的反应器置于超声器的室温水浴槽中，在超声器工作的状态下，同时滴加A、B两种溶液20mL至反应器皿中，并不断搅拌，并通过调整两种溶液的滴加速率来保持体系的pH为7左右，滴加溶液所用时间为20min；滴加结束后，体系静置5min，以使反应完全，然后抽滤；用去离子水清洗沉淀数次后，将其放人烘箱中80℃条件下，干燥2h，得到白色前驱物Zn5(CO3)2·(0H)6；研细后置于马弗炉中，在550℃条件下焙烧1h、冷却至室温，即得到白色产物ZAO粉体。实施例2：按照Al2O3:ZnO为1:80，称取Zn(NO3)2·6H2O和A12(SO4)3·18H2O，加入500mL水中，得到溶液A，称取0.48mol无水碳酸钠加入到500mL水中，得到溶液B；将盛有220mL去离子水和0.002mol模板剂的反应器置于超声器的室温水浴槽中，在超声器工作的状态下，同时滴加A、B两种溶液22mL至反应器皿中，并不断搅拌，并通过调整两种溶液的滴加速率来保持体系的pH为7左右，滴加溶液所用时间为25min；滴加结束后，体系静置8min，以使反应完全，然后抽滤；用去离子水清洗沉淀数次后，将其放人烘箱中90℃条件下，干燥3h，得到白色前驱物Zn5(CO3)2·(0H)6；研细后置于马弗炉中，在580℃条件下焙烧1.5h、冷却至室温，即得到白色产物ZAO粉体。实施例3：按照Al2O3:ZnO为1:100，称取Zn(NO3)2·6H2O和A12(SO4)3·18H2O，加入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ZnO纳米晶合成方法，其特征在于，包括如下步骤：称取Zn(NO3)2·6H2O和A12(SO4)3·18H2O，加入500mL水中，得到溶液A，称取无水碳酸钠加入到500mL水中，得到溶液B；将盛有去离子水和模板剂的反应器置于超声器的室温水浴槽中，在超声器工作的状态下，同时滴加A、B两种溶液至反应器皿中，并不断搅拌；滴加结束后，体系静置一定时间，以使反应完全，然后抽滤；用去离子水清洗沉淀数次后，将其放人烘箱中干燥，得到白色前驱物Zn5(CO3)2·(0H)6；研细后置于马弗炉中，焙烧、冷却至室温，即得到白色产物ZAO粉体。

【技术特征摘要】
1.一种ZnO纳米晶合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
称取Zn(NO3)2·6H2O和A12(SO4)3·18H2O，加入500mL水中，得到溶液A，
称取无水碳酸钠加入到500mL水中，得到溶液B；
将盛有去离子水和模板剂的反应器置于超声器的室温水浴槽中，在超声
器工作的状态下，同时滴加A、B两种溶液至反应器皿中，并不断搅拌；
滴加结束后，体系静置一定时间，以使反应完全，然后抽滤；
用去离子水清洗沉淀数次后，将其放人烘箱中干燥，得到白色前驱物
Zn5(CO3)2·(0H)6；
研细后置于马弗炉中，焙烧、冷却至室温，即得到白色产物ZAO粉体。
2.根据权利要求1所述一种ZnO纳米晶合成方法，其特征在于，所述
称取Zn(NO3)2·6H2O和A12(SO4)3·18H2O，加入500mL水中，得到溶液A，称
取无水碳酸钠加入到500mL水中，得到溶液B步骤的具体实现如下：
按照Al2O3:ZnO为1:50～1:100，称取Zn(NO3)2·6H2O和A12(SO4)3·18H2O，
加入500mL水中，得到溶液A，称取0.47～0.5mol无水碳酸钠加入到500mL水
中，得到溶液B。
3.根据权利要求1所述一种ZnO纳米晶合成方法，其特征在于，所述
将盛有去离子水和模板剂的反应器置于超声器的室温水浴槽中，在超声器工
作的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宗波，
申请(专利权)人：重庆乐乎科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50