أكسيد الزنك الصف الدوائي أكسيد الزنك ذو التشتت العالي 1314 13 2

مقدمة أكسيد الزنك

أكسيد الزنك النشط (ZnO) لديه حجم جسيم بين 1-100 نانومتر. إنه نوع جديد من المنتجات غير العضوية الدقيقة عالية الوظيفة للقرن الحادي والعشرين. إنه يظهر العديد من الخصائص الخاصة ،مثل عدم الهجرة،الفلوروسانسية، والكهرباء المقطعة، والقدرة على امتصاص وتشتت الأشعة فوق البنفسجية.يمكن استخدامه لتصنيع أجهزة استشعار الغازات، الفوسفورات، والمواد المضادة للأشعة فوق البنفسجية، ومواد تسجيل الصور، والمواد الكهربائية، والمواد المضادة للأشعة، والحفازات عالية الكفاءة، والمواد المغناطيسية، والأفلام البلاستيكية.

معايير أكسيد الزنك

التشكيل

أكسيد الزنك النشط هو نوع جديد من المواد غير العضوية متعددة الوظائف بحجم الجسيمات من حوالي 1 إلى 100 نانومتر.تغيير بنيتها الإلكترونية السطحية وبنية البلورات، مما يؤدي إلى تأثيرات السطح، وتأثيرات الحجم، وتأثيرات الحجم الكمي، وتأثيرات الأنفاق الكبيرة، والشفافية العالية، والانتشار العالي والخصائص الأخرى التي لا تمتلكها الأشياء الكبيرة.وفقاً للسجلات، تم العثور على أنه يظهر العديد من الوظائف الخاصة في التحفيز، البصريات، المغناطيسية، الميكانيكا، الخ،مما يجعلها ذات قيمة تطبيق مهمة في العديد من المجالات مثل السيراميك، الصناعة الكيميائية، والإلكترونيات، والبصريات، والبيولوجيا، والطب، وما إلى ذلك، ولها خصائص خاصة واستخدامات أن أكسيد الزنك العادي لا يمكن مقارنتها.يمكن استخدام أكسيد الزنك النشط في مجال المنسوجات للمواد التي تحمي الأشعة فوق البنفسجيةالمواد المضادة للبكتيريا والمواد الفلوريسنتية والمواد التحفيزية الضوئية، الخ نظرا لسلسلة من مزايا أكسيد الزنك النشط وآفاق تطبيقها جذابة جدا،أصبح البحث والتطوير من أكسيد الزنك النشط محور العديد من العاملين العلميين والتكنولوجيين.

الخصائص

أكسيد الزنك هو بنية إلكترونية لمحفز أشباه الموصلات.عندما يتم حقن فوتون مع طاقة معينة أو فوتون مع طاقة أكبر من فجوة نطاق أشباه الموصلات Eg في أشباه الموصلات تحت إشعاع الضوء، يتم تحفيز إلكترون من نطاق التكافؤ NB إلى نطاق التوصيل CB ، تاركا ثقب.إلكترونات نطاق التوصيل المتحمسة والثقوب في نطاق التوصيل يمكن أن تتجمع من جديد للقضاء على الطاقة المدخلة والحرارةيتم القبض على الإلكترونات على سطح المادة، والإلكترونات القيمة تقفز إلى نطاق التوصيل.الثقوب في نطاق التكافؤ تسرق إلكترونات الهيدروكسيل في البيئة المحيطة وتحولها إلى الجذور الحرةكمواد أكسدة قوية ، فإنه يكمل تدهور المواد العضوية (أو التي تحتوي على الكلور) ويقتل البكتيريا والفيروسات.

التحضير

تنقسم طرق تحضير أكسيد الزنك إلى ثلاث فئات: الطريقة المباشرة (المعروفة أيضًا باسم الطريقة الأمريكية) ، والطريقة غير المباشرة (المعروفة أيضًا باسم الطريقة الفرنسية) والطريقة الكيميائية الرطبة.العديد من أكسيدات الزنك المتوفرة تجاريا هي منتجات مباشرة أو غير مباشرة مع جسيمات بحجم ميكرون ومساحات سطحية محددة صغيرةهذه الخصائص تقيد كثيرا مجالات تطبيقها وأدائها في المنتجات النهائية.لتحضير أكسيد الزنك النشط على نطاق نانوييمكن استخدام مواد مختلفة تحتوي على الزنك كمواد خام، ويتم تصفيف الزنك عن طريق تصفيف الحمض. بعد عمليات تنقية متعددة لإزالة الشوائب في المواد الخام.الكربونات الأساسي من الزنك يتم الحصول عليه عن طريق التساقط، وأخيراً التشويش للحصول على أكسيد الزنك النشط. بالمقارنة مع تكنولوجيا العملية السابقة لإعداد أكسيد الزنك فائق الدقة على نطاق نانوي،هذه العملية الجديدة لديها الابتكارات التقنية التالية:
1يتم دمج مبدأ حركة التفاعل في ظل ظروف التوازن مع تكنولوجيا نقل الحرارة المحسنة لإكمال عملية تحميص كربونات الزنك الأساسية بسرعة.
2من خلال ضبط معايير العملية ، يمكن تحضير أنواع مختلفة من منتجات أكسيد الزنك النشط مع نقاءات وأحجام جسيمات وألوان مختلفة.
3يمكن لهذه العملية استخدام مجموعة متنوعة من المواد التي تحتوي على الزنك كمواد خام وتحويلها إلى منتجات ذات قيمة مضافة عالية.
4عملية كيميائية خضراء نموذجية، عملية صديقة للبيئة.

التطبيق

التطبيق في صناعة المطاط
يمكن استخدامه كمادة مضافة وظيفية مثل عامل التشويش لتحسين ناعمة ومقاومة الارتداء والقوة الميكانيكية وأداء مكافحة الشيخوخة للمنتجات المطاطية ،تقليل استخدام أكسيد الزنك العادي و تمديد عمر الخدمة.
التطبيق في صناعة السيراميك
كزجاج وسلسلة من البورسلين الحليب ، يمكن أن تقلل من درجة حرارة التخمير ، وتحسين اللمعان والمرونة ، ولها أداء ممتاز.
التطبيق في صناعة الدفاع الوطنية
أكسيد الزنك النشط لديه قدرة قوية على امتصاص الأشعة تحت الحمراء ، ونسبة امتصاصها إلى القدرة الحرارية كبيرة. يمكن استخدامه في أجهزة الكشف عن الأشعة تحت الحمراء وأجهزة الاستشعار تحت الحمراء.أكسيد الزنك النشط له أيضا خصائص خفيفة الوزن، اللون الخفيف ، والقدرة القوية على امتصاص الموجات. يمكنه امتصاص موجات الرادار بشكل فعال وتخفيفها ، ويستخدم في المواد الخفية الجديدة التي تمتص الموجات ؛
التطبيق في صناعة النسيج
لديه حماية فوق البنفسجية جيدة وخصائص مضادة للبكتيريا والمضادة للبكتيريا الممتازة. عندما يضاف إلى الأقمشة يمكن أن يعطي الأقمشة حماية من الشمس ومضادة للبكتيريا ، وتعطيل الرائحة ووظائف أخرى;
التطبيق في صناعة الأعلاف
أكسيد الزنك النشط، كمادة نانوية، له نشاط بيولوجي مرتفع، ومعدل امتصاص مرتفع، وقدرة مضادة للأكسدة قوية، والسلامة والاستقرار، وهو في الوقت الحالي مصدر الزنك الأكثر مثالية.استخدام أكسيد الزنك النشط لاستبدال الزنك المرتفع في العلف يمكن أن يحل ليس فقط طلب الحيوان على الزنك، ولكن أيضا الحد من التلوث للبيئة. استخدام أكسيد الزنك النشط يمكن أن يلعب دورا مضاد للبكتيريا والميكروبات، مع تحسين أداء الإنتاج الحيواني.
التطبيقات في الطلاء ومستحضرات التجميل ومجالات التطبيق الأخرى
مسحوقات أكسيد المعادن مثل أكسيد الزنك، ثاني أكسيد التيتانيوم، ثاني أكسيد السيليكون، أكسيد الألومنيوم وأكسيد المغنيسيوم، عندما يتم تصنيع هذه المساحيق إلى نانومترات،حجم الجسيمات يعادل أو أصغر من موجة الضوء، ويزداد الفاصل بين نطاق التوصيل ونطاق القيمة بسبب تأثير الحجم ، لذلك يتم تعزيز امتصاص الضوء بشكل كبير.مختلف المسحوقات لديها كفاءات مختلفة للحماية والعكس للضوءعند مقارنة أكسيد الزنك وثاني أكسيد التيتانيوم، عندما يكون طول الموجة أقل من 350 نانومتر (UVB) ، فإن كفاءة الدرع من الاثنين متشابهة ولكن في 350-400nm (UVA) ،كفاءة حماية أكسيد الزنك أعلى بكثير من ثاني أكسيد التيتانيومفي نفس الوقت، فإن مؤشر انكسار أكسيد الزنك (n = 1.9) أقل من مؤشر انكسار ثاني أكسيد التيتانيوم (n = 2.6) ، وانعكاس الضوء المنتشر أقل.مما يجعل الألياف أكثر شفافية وسهولة لصباغة النسيج والانتهاء منه.
يمكن أيضًا استخدام أكسيد الزنك النشط لصنع مواد الألياف العاكسة الأشعة تحت الحمراء البعيدة ، والمعروفة عادة باسم مسحوق السيراميك الأشعة تحت الحمراء البعيدة.هذه الألياف المنعكسة من الأشعة تحت الحمراء البعيدة تمتص الحرارة المنبعثة من جسم الإنسان وتشع أشعة الأشعة تحت الحمراء البعيدة في نطاق موجة معين إلى جسم الإنسانبالإضافة إلى زيادة تدفق الدم في الأنسجة تحت الجلد في جسم الإنسان وتعزيز الدورة الدموية، فإنه يمكن أيضا حماية الأشعة تحت الحمراء وتقليل فقدان الحرارة.هذه الألياف أفضل في تخزين الحرارة والحفاظ على الدفء من الألياف العادية.