用70°C的熱水反復(fù)進(jìn)行過濾洗滌，用BaCl2檢驗(yàn)洗液中無白色沉淀物為止，此條件下合成的球形碳酸鋅一次顆粒平均粒徑為20nm。然后將經(jīng)過干燥的碳酸鋅置于400°C的馬弗爐中燒結(jié)10h，產(chǎn)物為DM=5nm、粒度均一的氧化鋅球形顆粒。
[0047]實(shí)施例18取50g氧化鋅，加入70mL60%的硫酸溶液，反應(yīng)2h后加入2g鋅粉，再反應(yīng)Ih過濾得到硫酸鋅溶液。配置2M的碳酸氫銨與2M的氨基甲酸銨溶液并按1:1的比例混合，采用快速并加的方式將硫酸鋅與混合沉淀溶液按n (C):n (Zn) =2:1加入反應(yīng)器中進(jìn)行均勻沉淀反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度為50°C，反應(yīng)時(shí)間為5h。
[0048]反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行熱過濾，并用70°C的熱水反復(fù)進(jìn)行過濾洗滌，用BaCl2檢驗(yàn)洗液中無白色沉淀物為止，此條件下合成的球形碳酸鋅一次顆粒平均粒徑為23nm。然后將經(jīng)過干燥的碳酸鋅置于400°C的馬弗爐中燒結(jié)10h，產(chǎn)物為DM=8nm、粒度均一的氧化鋅球形顆粒。
[0049]實(shí)施例19取40.2g鋅粉，加入70mL60%的硫酸溶液，反應(yīng)2h后加入2g鋅粉，再反應(yīng)Ih過濾得到硫酸鋅溶液。配置2M的碳酸氫銨與2M的氨基甲酸銨溶液并按1:1的比例混合，采用快速并加的方式將硫酸鋅與混合沉淀溶液按n (C):n (Zn) =2:1加入反應(yīng)器中進(jìn)行均勻沉淀反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度為50°C，反應(yīng)時(shí)間為3h。
[0050]反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行熱過濾，并用70°C的熱水反復(fù)進(jìn)行過濾洗滌，用BaCl2檢驗(yàn)洗液中無白色沉淀物為止，此條件下合成的球形碳酸鋅一次顆粒平均粒徑為20nm。然后將經(jīng)過干燥的碳酸鋅置于400°C的馬弗爐中燒結(jié)10h，產(chǎn)物為DM=5nm、粒度均一的氧化鋅球形顆粒。
[0051]實(shí)施例20取0#鋅錠40g，加入70mL60%的硫酸溶液，反應(yīng)2h后加入2g鋅粉，再反應(yīng)Ih過濾得到硫酸鋅溶液。配置2M的碳酸氫銨與2M的氨基甲酸銨溶液并按1:1的比例混合，采用快速并加的方式將硫酸鋅與混合沉淀溶液按n (C):n (Zn) =2:1加入反應(yīng)器中進(jìn)行均勻沉淀反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度為50°C，反應(yīng)時(shí)間為3h。
[0052]反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行熱過濾，并用70°C的熱水反復(fù)進(jìn)行過濾洗滌，用BaCl2檢驗(yàn)洗液中無白色沉淀物為止，此條件下合成的球形碳酸鋅一次顆粒平均粒徑為20nm。然后將經(jīng)過干燥的碳酸鋅置于400°C的馬弗爐中燒結(jié)10h，產(chǎn)物為DM=5nm、粒度均一的氧化鋅球形顆粒。
[0053]上述實(shí)施例采用均勻沉淀法，通過控制反應(yīng)溫度為30~70°C、時(shí)間I?5h、碳鋅比為n (C):n (Zn) =1:1~5: 1、碳酸氫錢、氨基甲酸錢濃度均為0.5~5M且混合比例為10:1?1:10，合成平均粒徑為20~50nm的納米級(jí)球形碳酸鋅前驅(qū)體，進(jìn)一步于400?850°C高溫煅燒5~10h得到粒徑為5~20nm、粒度均一的氧化鋅球形顆粒。圖2、圖3分別為納米球形碳酸鋅SEM圖和納米球形氧化鋅TEM圖。
[0054]實(shí)施例21取50g氧化鋅，加入70mL60%的硫酸溶液，反應(yīng)2h后加入2g鋅粉，再反應(yīng)Ih過濾得到硫酸鋅溶液。配置2M的碳酸氫銨與2M的氨基甲酸銨溶液并按1:11的比例混合，采用快速并加的方式將硫酸鋅與混合沉淀溶液按n (C):n (Zn) =2:1加入反應(yīng)器中進(jìn)行均勻沉淀反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度為50°C，反應(yīng)時(shí)間為3h。
[0055]反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行熱過濾，并用70°C的熱水反復(fù)進(jìn)行過濾洗滌，用BaCl2檢驗(yàn)洗液中無白色沉淀物為止，此條件下合成無規(guī)則形貌的碳酸鋅顆粒。然后將經(jīng)過干燥的碳酸鋅置于400°C的馬弗爐中燒結(jié)10h，產(chǎn)物為無規(guī)則形狀氧化鋅顆粒。
[0056]實(shí)施例22取50g氧化鋅，加入70mL60%的硫酸溶液，反應(yīng)2h后加入2g鋅粉，再反應(yīng)Ih過濾得到硫酸鋅溶液。配置2M的碳酸氫銨與2M的氨基甲酸銨溶液并按1:1的比例混合，采用快速并加的方式將硫酸鋅與混合沉淀溶液按n (C):n (Zn) =2:1加入反應(yīng)器中進(jìn)行均勻沉淀反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度為80°C，反應(yīng)時(shí)間為3h。
[0057]反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行熱過濾，并用70°C的熱水反復(fù)進(jìn)行過濾洗滌，用BaCl2檢驗(yàn)洗液中無白色沉淀物為止，此條件下合成碳酸鋅的一級(jí)顆粒粒徑較大，且為類球形。然后將經(jīng)過干燥的碳酸鋅置于400°C的馬弗爐中燒結(jié)10h，產(chǎn)物為D5(]=120nm的類球形氧化鋅顆粒。
[0058]上述實(shí)施例合成參數(shù)不在本發(fā)明控制范圍內(nèi)，得到的氧化鋅產(chǎn)品顆粒大、形貌不規(guī)則，由此可見，在本發(fā)明所控制的參數(shù)范圍內(nèi)可制備出球形納米氧化鋅顆粒。
[0059]以上所述，僅是本發(fā)明的幾種實(shí)施案例而已，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施案例揭示如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的結(jié)構(gòu)及技術(shù)內(nèi)容做出些許的更改或修飾為等同變化的等效實(shí)施案例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施案例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高活性納米氧化鋅的制備方法，其特征在于包括下列步驟: (1)將高純度鋅物料置于硫酸溶液中，按n(Zn):n (SO42 )=1:1.2反應(yīng)l~3h，再加入鋅粉反應(yīng)0.5h~lh，過濾得到浸出液與濃度為0.5~5M、混合比例為10:1?1:10的碳酸氫銨和氨基甲酸銨混合液在反應(yīng)器中反應(yīng)I?5h，控制溫度為30~70°C，碳鋅比為n (C):n (Zn)=1:1~5:1 ； (2)反應(yīng)結(jié)束后進(jìn)行過濾洗滌，并用8&(:12檢驗(yàn)洗液中無白色沉淀物為止，然后將經(jīng)過干燥的ZnCO3前驅(qū)體置于馬弗爐中，于400?850°C高溫煅燒5h~10h得到球形納米氧化鋅。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高活性納米氧化鋅的制備方法，其特征在于:采用均勻沉淀法先合成一次顆粒粒徑為20~50nm的球形碳酸鋅前驅(qū)體再煅燒制備平均粒徑為5?20nm的球形納米氧化鋅。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高活性納米氧化鋅的制備方法，其特征在于:所述的高純度鋅物料可以是氧化鋅、鋅粉、鋅錠等。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高活性納米氧化鋅的制備方法，其特征在于:所述的反應(yīng)溫度為50 °C，反應(yīng)時(shí)間3h。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高活性納米氧化鋅的制備方法，其特征在于:所述的碳酸氫錢濃度2M，氨基甲酸錢濃度2M，碳酸氫錢和氨基甲酸錢混合比例為1:1。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高活性納米氧化鋅的制備方法，其特征在于:所述的碳、鋅摩爾比為2:1。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高活性納米氧化鋅的制備方法，其特征在于:步驟(I沖的硫酸溶液濃度為60%。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高活性納米氧化鋅的制備方法，其特征在于:步驟(2)中的過濾洗滌是采用熱過濾，結(jié)合熱水回爐攪拌洗滌的方法。
【專利摘要】一種高活性納米氧化鋅的制備，包括下列步驟：將高純度鋅物料置于硫酸溶液中，按n（Zn）：n（SO42-）=1:1.2反應(yīng)1~3h，再加入鋅粉反應(yīng)0.5h~1h，過濾得到浸出液與濃度為0.5~5M、混合比例為10:1～1:10的碳酸氫銨和氨基甲酸銨混合液在反應(yīng)器中反應(yīng)1～5h，控制溫度為30~70℃，碳鋅比為n（C）：n（Zn）=1:1~5:1，反應(yīng)結(jié)束后，采用熱過濾結(jié)合熱水回爐攪拌洗滌，用BaCl2檢驗(yàn)洗液中無白色沉淀物為止，然后將經(jīng)過干燥的ZnCO3前驅(qū)體置于馬弗爐中，于400～850℃高溫煅燒5h~10h得到球形納米氧化鋅。本發(fā)明采用均勻沉淀法，通過調(diào)整工藝參數(shù)合成納米級(jí)的球形碳酸鋅前驅(qū)體再煅燒得到粒徑分布較窄、形貌均勻、化學(xué)穩(wěn)定性好的球形納米氧化鋅，且制備工藝簡(jiǎn)單、成本低，易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】C01G9/02
【公開號(hào)】CN105197981
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510579400
【發(fā)明人】劉勝洋, 徐瑞全, 邢王燕, 王海權(quán), 楊冬雪
【申請(qǐng)人】大連瑞源動(dòng)力有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年9月14日