專利名稱：用天然多糖制備納米氧化鋅復合粉體的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用天然多糖制備納米氧化鋅復合粉體的方法。屬于無機-天然高分子 復合粉體制備技術。
背景技術：
氧化鋅是一種n型半導體材料，納米氧化鋅具有量子限域效應、表面效應、宏觀量子 隧道效應等物理效應；在磁、光、電、力學、化學等方面的性能使納米氧化鋅廣泛應用于 電子、化工、信息、紡織、醫(yī)藥等行業(yè)。目前采用較多的納米氧化鋅的制備方法有固相法、 液相法和氣相法。其中溶液沉淀法制備納米氧化鋅具有工藝簡單、產(chǎn)品質(zhì)量好、易于控制、 生產(chǎn)成本低等優(yōu)點，是最具發(fā)展前景的制備方法。通常納米氧化鋅粒子表面能大，粒子間 吸附作用加強，形成團聚體，而失去納米粉體特性。各種納米氧化鋅表面改性方法大多成 本高、易污染。開發(fā)一種綠色環(huán)保、操作簡便、低成本納米氧化鋅復合粉體的制備方法具 有重要的現(xiàn)實意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種綠色環(huán)保、操作簡便、低成本用天然多糖制備納米氧化鋅 復合粉體的方法；用天然多糖作為穩(wěn)定劑制備納米氧化鋅并防止納米氧化鋅團聚，提高生 物相容性，擴展納米氧化鋅在生物醫(yī)藥領域的應用。
為達到上述目的，本發(fā)明通過下述技術方案加以實現(xiàn)的。
本發(fā)明的納米氧化鋅復合粉體的制備方法，其特征是分別以淀粉或羧甲基纖維素鈉作 為納米氧化鋅的穩(wěn)定劑，在水相中用溶液沉淀法制備納米氧化鋅/淀粉復合粉體或納米氧 化鋅/羧甲基纖維素鈉復合粉體。
本發(fā)明的一種納米氧化鋅復合粉體的制備方法是將淀粉或羧甲基纖維素鈉溶解于熱 水中，質(zhì)量濃度為0.1%-1%，然后冷卻到室溫；加入六水合硝酸鋅溶解在上述溶液中，石H
酸鋅濃度為0.1mol/L;不斷攪拌，向溶液中滴加等體積的0.2mol/L氫氧化鈉溶液，滴加時
間為1-2小時；滴加完畢后，繼續(xù)反應2小時；離心分離得到的復合物用水洗滌；在
8(TC-13(TC干燥，將氫氧化鋅轉(zhuǎn)化成氧化鋅；得到納米氧化鋅/淀粉復合粉體或納米氧化鋅
/羧甲基纖維素鈉復合粉體。
本發(fā)明的有益效果是
(1) 淀粉和纖維素來源于天然植物、價格便宜，羧甲基纖維素鈉也是一種低成本的纖維
素衍生物，它們都是無毒的多糖類高分子；制備的納米氧化鋅復合粉體應用可擴展到生物
醫(yī)藥領域。
(2) 淀粉和羧甲基纖維素鈉的葡萄糖苷結(jié)構(gòu)可以控制氧化鋅生成過程中的粒度，制備納 米尺度的氧化鋅；同時可以防止生成的納米氧化鋅發(fā)生大的團聚。


圖l(a):納米氧化鋅/淀粉復合粉體紅外譜圖1 (b):納米氧化鋅/羧甲基纖維素鈉復合粉體紅外譜圖2:納米氧化鋅/淀粉復合粉體以及納米氧化鋅/羧甲基纖維素鈉復合粉體的X-射線圖； 圖3:納米氧化鋅/淀粉復合粉體以及納米氧化鋅/羧甲基纖維素鈉復合粉體的熱重曲線； 圖4(a):納米氧化鋅/淀粉復合粉體透射電鏡圖； 圖4 (b):納米氧化鋅/羧甲基纖維素鈉復合粉體透射電鏡圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一歩地說明。 實施例1:
90'C配制質(zhì)量濃度為0.6%淀粉水溶液，然后冷卻到室溫；加入六水合硝酸鋅溶解在淀 粉水溶液中，硝酸鋅濃度為O.lmol/L;不斷攪拌，向溶液中滴加等體積的0.2mol/L氫氧化 鈉溶液，滴加時間為l小時；滴加完畢后，繼續(xù)反應2小時；8000rpm離心分離20分鐘， 得到的復合物用水洗滌；在8(TC干燥3小時，將氫氧化鋅轉(zhuǎn)化成氧化鋅；得到納米氧化鋅 /淀粉復合粉體。
如圖l (a)所示，氧化鋅1中的鋅氧鍵的伸縮振動吸收峰(430 cm—。以及淀粉2中 葡萄糖環(huán)上的C-0振動吸收峰(1000-1200 cnT1)均出現(xiàn)在制備的復合粉體3中，說明產(chǎn) 物為納米氧化鋅/淀粉復合粉體。
如圖2所示，納米氧化鋅/淀粉復合粉體3與氧化鋅1標準X-射線譜圖一致。
如圖3所示，納米氧化鋅/淀粉復合粉體3在淀粉2分解溫度處的質(zhì)量損失為21%;淀 粉分解質(zhì)量損失為70%;所以估算淀粉在納米氧化鋅/淀粉復合粉體中的含量約為30%。
如圖4 (a)所示，納米氧化鋅/淀粉復合粉體中納米氧化鋅顆粒大約lOOnm，外有淀 粉包裹。 實施例2:
加熱配制質(zhì)量濃度為0.1%淀粉水溶液，然后冷卻到室溫；加入六水合硝酸鋅溶解在淀 粉水溶液中，硝酸鋅濃度為0.1mol/L;不斷攪拌，向溶液中滴加等體積的0.2mol/L氫氧化
鈉溶液，滴加時問為2小時；滴加完畢后，繼續(xù)反應2小時；離心分離得到的復合物用水 洗滌；在13(TC干燥，將氫氧化鋅轉(zhuǎn)化成氧化鋅；得到納米氧化鋅/淀粉復合粉體。納米氧 化鋅/淀粉復合粉體中納米氧化鋅顆粒大約180mi，淀粉含量約為9%。
實施例3:
加熱配制質(zhì)量濃度為1.0%淀粉水溶液，然后冷卻到室溫；加入六水合硝酸鋅溶解在淀 粉水溶液中，硝酸鋅濃度為0.1moI/L;不斷攪拌，向溶液中滴加等體積的0.2mol/L氫氧化
鈉溶液，滴加時間為1.5小時；滴加完畢后，繼續(xù)反應2小時；離心分離得到的復合物用 水洗滌；在IO(TC干燥，將氫氧化鋅轉(zhuǎn)化成氧化鋅；得到納米氧化鋅/淀粉復合粉體。納米 氧化鋅/淀粉復合粉體中納米氧化鋅顆粒大約30nm，淀粉含量約為38%。實施例4:
加熱配制質(zhì)量濃度為0.6%羧甲基纖維素鈉水溶液，然后冷卻到室溫；加入六水合硝酸 鋅溶解在羧甲基纖維素鈉水溶液中，硝酸鋅濃度為O.lmol/L;不斷攪拌，向溶液中滴加等 體積的0.2mol/L氫氧化鈉溶液，滴加時間為l小時；滴加完畢后，繼續(xù)反應2小時；離心 分離，得到的復合物用水洗滌；在8(TC干燥，將氫氧化鋅轉(zhuǎn)化成氧化鋅；得到納米氧化鋅
/羧甲基纖維素鈉復合粉體。
如圖l (b)所示，氧化鋅l中的鋅氧鍵的伸縮振動吸收峰(430 cnT1)以及羧甲基纖 維素鈉4中葡萄糖環(huán)上的C-0振動吸收峰(1000-1200 cm—1)均出現(xiàn)在制備的復合粉體5 中，說明產(chǎn)物為納米氧化鋅/羧甲基纖維素鈉復合粉體。
如圖2所示，納米氧化鋅/羧甲基纖維素鈉復合粉體5與氧化鋅1標準X-射線譜圖一致。
如圖3所示，納米氧化鋅/羧甲基纖維素鈉復合粉體5在羧甲基纖維素鈉4分解溫度 處的質(zhì)量損失為16%;羧甲基纖維素鈉分解質(zhì)量損失為40%;所以估算羧甲基纖維素鈉在 復合粉體中的含量約為40%。
如圖4(b)所示，納米氧化鋅/羧甲基纖維素鈉復合粉體中納米氧化鋅顆粒大約100nm， 顆粒外有羧甲基纖維素鈉包裹。 實施例5:
加熱配制質(zhì)量濃度為0.1%羧甲基纖維素鈉水溶液，然后冷卻到室溫；加入六水合硝酸 鋅溶解在羧甲基纖維素鈉水溶液中，硝酸鋅濃度為0.1moI/L;不斷攪拌，向溶液中滴加等 體積的0.2mol/L氫氧化鈉溶液，滴加時間為2小時；滴加完畢后，繼續(xù)反應2小時；離心 分離得到的復合物用水洗滌；在13(TC干燥，將氫氧化鋅轉(zhuǎn)化成氧化鋅；得到納米氧化鋅/ 羧甲基纖維素鈉復合粉體。納米氧化鋅/羧甲基纖維素鈉復合粉體中納米氧化鋅顆粒大約 160ran，羧甲基纖維素鈉含量約為13%。 實施例6.-
加熱配制質(zhì)量濃度為1.0%羧甲基纖維素鈉水溶液，然后冷卻到室溫；加入六水合硝酸 鋅溶解在羧甲基纖維素鈉水溶液中，硝酸鋅濃度為0.1mol/L;不斷攪拌，向溶液中滴加等 體積的0.2mol/L氫氧化鈉溶液，滴加時間為1.5小時；滴加完畢后，繼續(xù)反應2小時；離 心分離得到的復合物用水洗滌；在IO(TC干燥，將氫氧化鋅轉(zhuǎn)化成氧化鋅；得到納米氧化 鋅/羧甲基纖維素鈉復合粉體。納米氧化鋅/羧甲基纖維素鈉復合粉體中納米氧化鋅顆粒大 約20nm，羧甲基纖維素鈉含量約為48%。
本發(fā)明公開和提出的用天然多糖制備納米氧化鋅復合粉體的方法，本領域技術人員可 通過借鑒本文內(nèi)容，適當改變原料、工藝參數(shù)、結(jié)構(gòu)設計等環(huán)節(jié)實現(xiàn)。本發(fā)明的方法與技 術已通過較佳實施例子進行了描述，相關技術人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范 圍內(nèi)對本文所述的方法和技術進行改動或適當變更與組合，來實現(xiàn)本發(fā)明技術。特別需要 指出的是，所有相類似的替換和改動對本領域技術人員來說是顯而易見的，他們都被視為 包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。
權利要求
1. 一種納米氧化鋅復合粉體的制備方法，其特征是分別以淀粉或羧甲基纖維素鈉作為納米氧化鋅的穩(wěn)定劑，在水相中用溶液沉淀法制備納米氧化鋅/淀粉復合粉體或納米氧化鋅/羧甲基纖維素鈉復合粉體。
2. 如權利要求1所述的一種納米氧化鋅復合粉體的制備方法，其特征是將淀粉或羧甲基 纖維素鈉溶解于熱水中，質(zhì)量濃度為0.1%-1%，然后冷卻到室溫；加入六水合硝酸鋅溶解在上述溶液中，硝酸鋅濃度為0.1mol/L;不斷攪拌，向溶液中滴加等體積的0.2 mol/L氫氧化鈉溶液，滴加時間為l-2小時；滴加完畢后，繼續(xù)反應2小時；離心分離得到的復合物用水洗滌；在8(TC-13(TC干燥，將氫氧化鋅轉(zhuǎn)化成氧化鋅；得到納米氧化鋅/淀粉復 合粉體或納米氧化鋅/羧甲基纖維素鈉復合粉體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用天然多糖制備納米氧化鋅復合粉體的方法。將淀粉或羧甲基纖維素鈉溶解于熱水中，質(zhì)量濃度為0.1％-1％，然后冷卻到室溫；加入六水合硝酸鋅溶解在上述溶液中，硝酸鋅濃度為0.1mol/L；不斷攪拌，向溶液中滴加等體積的0.2mol/L氫氧化鈉溶液，滴加時間為1-2小時；滴加完畢后，繼續(xù)反應2小時；離心分離得到的復合物用水洗滌；在80℃-130℃干燥，將氫氧化鋅轉(zhuǎn)化成氧化鋅；得到納米氧化鋅/淀粉復合粉體或納米氧化鋅/羧甲基纖維素鈉復合粉體。淀粉和纖維素來源于天然植物、價格便宜，制備的納米氧化鋅復合粉體應用可擴展到生物醫(yī)藥領域。淀粉和羧甲基纖維素鈉的葡萄糖苷結(jié)構(gòu)可以控制氧化鋅生成過程中的粒度，同時可以防止生成的納米氧化鋅發(fā)生大的團聚。
文檔編號C01G9/00GK101497457SQ20091006798
公開日2009年8月5日 申請日期2009年2月27日 優(yōu)先權日2009年2月27日
發(fā)明者于九皋, 馬驍飛, 馬驍馳 申請人:天津大學