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納米氧化鋅ZnO的用途
發(fā)布時(shí)間：2021-10-29
納米氧化鋅是一種面向21世紀(jì)的新型高功能精細(xì)無機(jī)產(chǎn)品，九朋納米生產(chǎn)的納米氧化鋅粒徑為20-30nm，由于顆粒尺寸的細(xì)微化，比表面積很大，使得納米ZNO產(chǎn)生了納米材料所具備的表面效應(yīng)，小尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等。納米級別的ZNO的磁、光、電、敏感等方面具有一般ZNO產(chǎn)品無法比擬的特殊性能和新用途。下面分別介紹納米ZNO在一部分重要領(lǐng)域中的用途，展示其誘人的應(yīng)用前景。
1. 在化妝品中的應(yīng)用---新型防曬劑和抗菌劑
太陽光包括X射線、紫外線、紅外線、可見光和電磁波等，適當(dāng)?shù)淖贤饩€照射有助于人體的健康，但過來的紫外線則會損壞人體免疫系統(tǒng)，加速肌膚老化，導(dǎo)致各種皮膚問題。近年來，隨著大氣臭氧層的破壞，到達(dá)地面的紫外線強(qiáng)度日益增加，紫外線的防護(hù)已經(jīng)是一個(gè)非常重要的個(gè)體防護(hù)研究課題。
氧化鋅的禁帶寬度為3.2eV，它所對應(yīng)的吸收波長為388nm，且由于量子尺寸效應(yīng)，顆粒越細(xì)，它越能較好地吸收紫外線，尤其對280-320nm的紫外線。納米顆粒同時(shí)具有較好的可見光透過性。實(shí)驗(yàn)表明，納米ZNO是比較理想的紫外屏蔽劑，所以在化妝品中添加納米ZNO，既能屏蔽紫外線防曬，又能抗菌除臭，真是一舉兩得。
2. 在紡織工業(yè)中的應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生活水平的提高，人們越來越追求高檔、舒適、具有保健等功能的穿著，近年來不斷研制出各種新型的功能纖維，如除臭纖維，能吸收臭味凈化空氣。防紫外線纖維，除了具有屏蔽紫外線的功能外，還有抗菌、消毒、除臭的奇異功能。等等
3. 自潔性陶瓷與抗菌玻璃
陶瓷行業(yè)是納米ZNO的一大用戶。納米ZNO可使陶瓷制品的燒結(jié)溫度降低400-600攝氏度，燒成品光亮如鏡。加有納米ZNO的陶瓷制品具有抗菌除臭和分解有機(jī)物的自潔作用，大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量。另外，添加納米ZNO的玻璃可抗紫外線、耐磨、抗菌和除臭，可用作汽車玻璃和建筑用玻璃。
4. 橡膠工業(yè)
在橡膠和輪胎工業(yè)中，氧化鋅是必不可少的添加劑。在橡膠的硫化過程中，氧化鋅與有機(jī)促進(jìn)劑、硬脂酸等起反應(yīng)時(shí)生成硬脂酸鋅，能增強(qiáng)硫化橡膠的物理性能，也用作天然橡膠、合成橡膠及膠乳的硫化活性劑和補(bǔ)強(qiáng)劑以及著色劑。納米ZNO是制造高速耐磨橡膠制品的原料，具有防止老化、抗摩擦著火、使用壽命長、用量小等優(yōu)點(diǎn)。
5. 建筑材料---抗菌性石膏產(chǎn)品
在石膏中摻入納米ZNO及金屬過氧化物粒子后，可制得色彩鮮艷、不易褪色的石膏產(chǎn)品，有著優(yōu)異的抗菌性能，適用于建筑材料和裝飾材料。
6. 涂料工業(yè)
在涂料工業(yè)中，氧化鋅除了具有著色力和遮蓋力外，又是涂料中的防腐劑和發(fā)光劑，同時(shí)還具有優(yōu)良的抗老化能力和很好的抗菌性能。
7. 氣體傳感器
納米ZNO能隨周圍氣氛中組成氣體的改變而引起電學(xué)性能---電阻發(fā)生變化，從而對氣體進(jìn)行檢測和定量測定的。目前已有利于納米氧化鋅的電阻變化制備的氣體報(bào)警器和濕度計(jì)傳感器等產(chǎn)品上市。實(shí)驗(yàn)表明，納米ZNO氣敏元件對C2H2、LPG（液化石油氣）具有較高的靈敏度。
8. 圖像記錄材料
納米ZNO依據(jù)制備條件可獲得光導(dǎo)電性、半導(dǎo)體和導(dǎo)電性等不同性質(zhì)的材料。利用這種變異，可用作圖像記錄材料；還可以利用其光導(dǎo)電性質(zhì)用于電子攝影；利用半導(dǎo)體性質(zhì)可作放電擊穿記錄紙；利用導(dǎo)電性質(zhì)作電熱記錄紙等。優(yōu)點(diǎn)是無三廢公害，畫面質(zhì)量好，可高速記錄，能吸附色素進(jìn)行彩色復(fù)印，酸蝕后有親水性可用于膠片印刷等。
9. 壓電材料
利用納米ZNO的壓電性能，可制壓電音叉、振子表面濾波器等。
10. 催化劑和光催化劑
納米ZNO尺寸小，比表面積大，表面的鍵態(tài)與顆粒內(nèi)部的不同，表面原子配位不全等，導(dǎo)致表面的活性位置增多，加大了反應(yīng)接觸面。近年，廣泛進(jìn)行了把水中的有害物質(zhì)用光催化劑分解處理的嘗試，其中重要的光催化劑包括納米氧化鈦和氧化鋅等。
在紫外光照射下，納米ZNO能分解有機(jī)物質(zhì)，抗菌和除臭。這一光催化性質(zhì)已被廣泛用于纖維、化妝品、陶瓷、環(huán)境工程、玻璃和建材等工業(yè)中。
11. 熒光體和電容器
納米ZNO是在低壓電子射線下，唯一可發(fā)熒光的物質(zhì)，光色為藍(lán)色和紅色。添加了ZNO、TIO2、MNO2等的陶瓷粉體經(jīng)燒結(jié)而成的具有高介電常數(shù)、表面微細(xì)平滑的片狀體，可用于制造陶瓷電容器。
12. 隱身技術(shù)---雷達(dá)波吸收材料
雷達(dá)波吸收材料，簡稱吸波材料，是指能有效地吸收入射雷達(dá)波并使其散射衰減的一類功能材料。這在國防上具有重大的意義，納米ZNO等金屬氧化物由于質(zhì)量輕、厚度薄、顏色淺、吸波能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，而成為吸波材料研究的熱點(diǎn)之一。
13. 導(dǎo)電ZNO材料
以為常用的導(dǎo)電微粒包括金屬導(dǎo)電微粒和碳黑系導(dǎo)電微粒，它們共同的缺點(diǎn)是均呈黑色，限制了使用范圍，為此需要開發(fā)白色或淺色的導(dǎo)電微粉以滿足不同用途的需求。近年來淺色導(dǎo)電材料的研究也是熱點(diǎn)之一，導(dǎo)電ZNO粉是為了制造淺色或白色防靜電制品而研制的，具有極大的應(yīng)用前景。導(dǎo)電ZNO主要用于涂料、樹脂、橡膠、纖維、塑料和陶瓷中作為導(dǎo)電的白色顏料。ZNO的導(dǎo)電性可賦予塑料和聚合物以抗靜電性。
