高分子聚丙烯酰胺导向制备棒状纳米氧化锌的研究

李玉霞，任真，郭建平

(中国日用化学研究院有限公司，山西 太原 030001)

棒状纳米氧化锌除了具有体材料的优异特性外[1-6]，还具有独特的电学、光学和化学属性，作为气敏材料，光催化材料等应用前景非常广阔[7-9]。

棒状纳米氧化锌的制备方法很多，主要有气相传输沉淀法、溶液沉淀法、热蒸发法等，但是这些方法往往存在实验条件苛刻、操作复杂等缺点，都不利于棒状氧化锌纳米材料的大规模制备。水热法操作方法简单，反应条件温和，无污染，是制备棒状氧化锌的简便方法[10-14]。在水热法制备中利用模板剂来辅助棒状纳米氧化锌的报道已有[15-17]，本研究提供了聚丙烯酰胺类高分子化合物作为模板剂，以用量小、方法简便的特点制备出高分散棒状纳米氧化锌。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

聚丙烯酰胺、CTAB、乙酸锌、氢氧化钠均为分析纯；D1821、蒸馏水均为中国日化院自制。

聚四氟乙烯内衬水热合成反应釜(100 mL)，由上海岩征实验仪器有限公司提供；JEM-1011透射电子显微镜；GZX-9146MBE电热鼓风干燥箱；D/Max2500型X射线衍射仪；S4800扫描电子显微镜。

1.2 实验方法

称取3.6 g 乙酸锌，溶于一定量的蒸馏水中，搅拌至乙酸锌完全溶解，用4 mol/L氢氧化钠溶液慢慢滴加，滴加至沉淀溶解完全后，再加入一定量的模板剂，并以1 000 r/min的速度搅拌30 min，倒入 100 mL 水热反应釜，于烘箱中一定温度反应一定时间，冷却，过滤，用蒸馏水和无水乙醇充分洗涤，70 ℃ 干燥，即得棒状纳米氧化锌。

2 结果与讨论

2.1 模板剂的选择

按照1.2节实验方法添加不同的模板剂D1821、CTAB、非离子聚丙烯酰胺400万和阳离子聚丙烯酰胺400万，添加量均为所加Zn2+的1%，在180 ℃烘箱中反应6 h，经过滤、洗涤、干燥得产品，样品的SEM表征结果见图1。……