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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

纳米氧化锌(zno)粒径介于1-100 nm之间，由于晶粒的细微化，其表面电子结构和晶体结构发生变化，产生了宏观物体所不具有的表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观隧道效应以及高透明度、高分散性等特点。近年来发现它在催化、光学、磁学、力学等方面展现出许多特殊功能，使其在陶瓷、化工、电子、光学、生物、医药等许多领域有重要的应用价值，具有普通氧化锌所无法比较的特殊性和用途。纳米氧化锌在纺织、涂料等领域可用于紫外光遮蔽材料、抗菌剂、荧光材料、光催化材料等。由于纳米氧化锌一系列的优异性和十分诱人的应用前景，因此研发纳米氧化锌已成为许多科技人员关注的焦点。

国内外研究现状

随着时间的发展与技术的进步，制备纳米 zno 的方式也与日俱增。 经常被采用的方法是节约能源，保护环境同时又高效的微波法，选择波长范围为1mm-1m的电磁波（300m-300ghz）作为稳定的热源，其主要特点是发热均匀，用于各种合成反应。余磊等人用 znso₄ 和naco₃ 为原料，通过微波诱导法，制得固相的前驱体。然后经过热分解，制得平均粒度 5.6nm 的纳米 zno 粉体。又如，可以大规模制备纳米纤维的静电纺织法。先制备聚合物/锌的溶液为前驱体，通过静电纺织，制备聚合物复合纳米纤维，并通过高温煅烧得到纳米zno 粉体。刘艳等人，以(c2h4o)n和zn(ch3coo)2 的反应溶液作为纺织液， 再通过静电纺织法制得(c2h4o)n/zn(ch3coo)2复合纤维，高温煅烧后制得直径100nm的 zno纳米纤维。新方法还有离子液体法、脉冲激光烧灼沉积法和频磁控溅射法等。这些方法要么制备时间长且不方便，要么耗资大，设备装置昂贵，要么工艺复杂，实验环境要求高。因此，制备纳米zno 的方法与技术有待不断改善和提高。

2. 研究的基本内容

本实验是探究添加PS 微球，用 DBS 作为表面活性剂，通过均匀-直接沉淀法，并对合成温度及方式加以改变，且通过是否加入聚苯乙烯微球并改变聚苯乙烯微球的粒径（分别对5um和0.3um的聚苯乙烯进行实验）制得纳米ZnO，并改变水浴加热时间并对分散性，亲疏水性，对于紫外光的透射情况逐一进行比较。值得注意的是，实验过程中，聚苯乙烯即PS 微球不仅是作为被纳米 ZnO 包裹物的内核， 同时也为为合成纳米ZnO 的表面修饰剂。然后进行显微镜观测分散性，接触角大小测量亲疏水性以及uv光谱观测其对于紫外光的吸收率。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

本次的实验方法，是两种制备纳米 ZnO 的经典方法的结合—均匀-直接沉淀法。该方法利用了沉淀剂与高过饱和溶液中的离子结合然后再形成晶体，不仅使得实验过程易于控制而且所获反应产物较稳定。其中，纳米颗粒从溶液中析出，包括两个过程：成核与生长。当成核速率比颗粒生长快时，有助纳米颗粒的形成。因此，对反应进程的控制，是合成纳米 ZnO 的关键。本实验以尿素为沉淀剂，沉淀剂不直接和溶液中的Zn2 反应，而是经过水解控制速度，使得沉淀缓慢又均匀的生成。避免了沉淀不均匀的发生，所得纳米氧化锌粒度尺寸形貌都较均匀。我们的实验证明，均匀-直接沉淀法—工艺简单，对环境设备要求较低，制成微粒粒径小且均匀，分散性好。本实验原料为ZnCl2 和平均粒径为 5 μm和0.3 的 PS 微球，沉淀剂为尿素，表面活性剂选用DSB 。经过磁力搅拌 20min 后放入 80℃恒温水浴槽中保温2h-3h,加去离子水抽滤后再次放入50℃恒温水浴槽中进行碳酸铵滴定，再次加蒸馏水抽滤后用乙醇将滤饼分散，放入恒温干燥箱 80℃干燥。

4. 参考文献

[1] mccullen s d. ramaswamy s. clarke l i. et al. nanofibrous composites for tissue engineering applications[j]. adv rev,2009,1:369-390.

[22] luo q, yang x., zhao x., wang d., yin r. li x., an j., facile preparation of well-dispersed zno/cyclized polyacrylonitrile nanocomposites with highly enhanced visible-light photocatalytic activity[j]. applied catalysis b: environmental 2016, 204: 304-315.

[23] elkady m f, hassan h s, hafez e e, fouad a, construction of zinc oxide into different morphological structures to be utilized as antimicrobial agent against multi drug resistant bacteria, bioinorg. chem. 2015.