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1、由辛焙砂制備七水合硫酸鋅、超細(xì)氧化鋅以及含量的測(cè)定和應(yīng)用由辛焙砂制備七水合硫酸鋅、超細(xì)氧化鋅以及含量的測(cè)定和應(yīng)用綜述摘要:以鋅焙砂為原料,經(jīng)氨浸,除雜,沉鋅,干燥,煅燒等工序制取了活性氧化鋅.采用正交設(shè)計(jì)確定制備過程的最佳技術(shù)條件,本文主要介紹氧化性的制備及產(chǎn)品分析,分別從他的制備步驟和產(chǎn)品的定性分析和含量測(cè)定等方面描述。1簡(jiǎn)介1.1七水硫酸鋅七水硫酸鋅是一種化學(xué)物品,它的俗稱有鋅礬、皓礬。分子式是ZnSO4·7H2O分子量為287.56。物理性質(zhì):易溶于水,微溶于乙醇。干燥空氣中逐步風(fēng)化,39℃時(shí)失去一個(gè)結(jié)晶水。在280℃時(shí),則脫水為
2、無水物,加熱至717℃時(shí)則分解為ZnO和SO3。無色晶體,小針狀或粒狀晶體粉末,無臭澀的金屬味道在空氣中會(huì)風(fēng)化。1.2氧化鋅氧化鋅為白色或者淺黃色微細(xì)粉末,難溶于水和醇,易溶于烯酸,氫氧化鈉和氯化銨溶液,在空氣中緩慢吸收二氧化碳以及水形成碳酸鋅。氧化鋅是一種半導(dǎo)體催化劑的電子結(jié)構(gòu),在光照射下,當(dāng)一個(gè)具有一定能量的光子或者具有超過這個(gè)半導(dǎo)體帶隙能量Eg的光子射入半導(dǎo)體時(shí),一個(gè)電子從價(jià)帶NB激發(fā)到導(dǎo)帶CB,而留下了一個(gè)空穴。激發(fā)態(tài)的導(dǎo)帶電子和價(jià)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(jià)態(tài)電子躍遷到導(dǎo)帶,價(jià)帶的空穴把周
3、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(qiáng)氧化劑而完成對(duì)有機(jī)物(或含氯)的降解,將病菌和病毒殺死。納米氧化鋅(ZnO)粒徑介于1-100nm之間。由于晶粒的細(xì)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(diǎn)。與普通ZnO比較,表現(xiàn)出許多特殊性能如抗菌、防霉、除臭、護(hù)膚美容、光催化、光致發(fā)光、導(dǎo)電、增強(qiáng)、屏蔽光線、吸波、節(jié)能等??捎米骺咕鷦?、紫外線屏蔽劑、光催化劑、傳感器、增強(qiáng)劑、導(dǎo)電材料、壓電材料、信息存儲(chǔ)材料、隱身材料、節(jié)能材料等。根據(jù)結(jié)
4、晶形態(tài),納米ZnO分為銳態(tài)型和金紅石型。兩種晶態(tài)納米ZnO的價(jià)帶位置相同而導(dǎo)帶位置不同,金紅石型ZnO粒子具有較小的帶隙,故光催化活性較銳態(tài)型的ZnO低。此外,銳態(tài)型ZnO粒子的表面輕基含量較高,經(jīng)基化程度越高,納米粒子作為電子捕獲劑的表面吸附氧含量越高,殺菌或催化效率越高。因此,銳態(tài)型的納米ZnO具有質(zhì)量輕,顏色淺,性能好,可塑性較強(qiáng)等優(yōu)良的綜合性能。納米ZnO有很強(qiáng)的自組織生長(zhǎng)能力,在穩(wěn)定的制備條件下,其分子間相互作用相當(dāng)明顯,分子能嚴(yán)格按晶格排列外延生長(zhǎng),形成配比完整、成分單一的結(jié)構(gòu)。2應(yīng)用5由辛焙砂制備七水合硫酸鋅、超細(xì)氧化鋅以
5、及含量的測(cè)定和應(yīng)用2.1七水合硫酸鋅可用作印染媒染劑,木材和皮革的保存劑,醫(yī)藥催吐劑。還可用于防止果樹苗圃的病害和制造電纜。也是生產(chǎn)粘膠劑纖維和維尼綸纖維的重要輔助原料。另外,在電鍍和電解工業(yè)中也有應(yīng)用.七水硫酸鋅廣泛應(yīng)用于人造絲制造食品補(bǔ)充動(dòng)物飼料媒染劑,木材防腐劑,分析試藥。ZnSO4·7H2O無色晶體,俗稱皓礬。它能夠使有機(jī)體組織收縮,減少腺體的分泌。2.2氧化鋅可制造氣體傳感器、熒光體、變阻器、紫外線遮蔽材料、圖像記錄材料、壓電材料、壓敏電阻、高效催化劑、磁性材料和塑料薄膜等。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
6、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(jià)值,具有普通氧化鋅所無法比較的特殊性和用途。納米氧化鋅在紡織領(lǐng)域可用于紫外光遮蔽材料、抗菌劑、熒光材料、光催化材料等。我國(guó)制定納米氧化鋅標(biāo)準(zhǔn)[1]遵循的基本思路是既體現(xiàn)出表征納米顆粒特性的參數(shù),同時(shí)又能適應(yīng)各種生產(chǎn)方法,結(jié)合納米氧化鋅的主要應(yīng)用領(lǐng)域要求,如橡膠行業(yè)、化妝品行業(yè)、化纖行業(yè)、電子行業(yè)等。產(chǎn)品劃分了三個(gè)類別:1類:主要用于醫(yī)藥、化妝品、電了材料;2類:主要用于橡膠、塑料、涂料、陶瓷、化纖、催化劑;3類:主要用于橡膠。類別之間有相互交叉的主要原因是某些行業(yè)
7、的應(yīng)用存在不同的層次,這種劃分為納米氧化鋅的進(jìn)一步研究開發(fā)提供了較大的空間。3七水合硫酸鋅、超細(xì)氧化鋅的制備3.1七水合硫酸鋅的制備3.1.1傳統(tǒng)方法以閃鋅礦為原料生產(chǎn)硫酸鋅,通常是經(jīng)過焙燒、浸取、除雜、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到產(chǎn)品。這種方法的缺點(diǎn)在于:閃鋅礦在焙燒過程中產(chǎn)生大量的煙塵和二氧化硫氣體,致使勞動(dòng)條件惡化,并造成環(huán)境污染;有的廠家用堿液回收二氧化硫,這又需要增加龐大的凈化除塵設(shè)備。使生產(chǎn)成本增加;另外,閃鋅礦在高溫煅燒過程中,一部分鋅能生成溶解度很小的鐵酸鋅,致使原料利用率降低。3.1.2全濕化學(xué)法以閃鋅礦為原料,用硫酸和硫酸
8、鐵溶液作浸取劑,經(jīng)直接—全濕化學(xué)法制備七水合硫酸鋅。在該方法中,用鐵屑作還原劑除去溶液中過量的酸和沒反應(yīng)的三價(jià)鐵的陽離子,大部分綠礬從溶液中結(jié)晶析出之后,以空氣的氧作為氧化劑,以聚丙烯酰胺作為絮凝劑,用針鐵