银-螺旋氧化锌复合纳米管的制备及其光催化性能研究(4)
2.化学方法
（1）溶胶－凝胶法
金属氧化物纳米粒子的制备多采用溶胶－凝胶法。溶胶-凝胶法过程如下:前驱体(无机盐或金属盐)→溶胶→凝胶→无机材料，这种方法的优点在于产物纯度高、粒径均匀、反应易于控制，但是生产成本较高。其化学反应为：
水解反应： Zn(OR)2+2H2O→Zn(OH)2+2ROH
缩聚反应： Zn(OH)2→ZnO+H2O
（2）水热法
水热法是在水热反应釜中进行的。反应釜中水为反应介质，在高温、高压的条件下，使标准状态下不溶甚至难溶的物质实现溶解，反应还可能实现重结晶。因为水热法是在密闭的反应釜中进行的，所以完全避免了组分挥发这种情况的发生。在水热条件下制备粉体的方法包含水热分解法、水热合成法、水热还原法、水热结晶法、水热脱水法还有水热氧化法等。近些年还发展出了水热法与电场相结合的电化学热法以及水热法与微波相结合的微波水热合成法。李坟军等进行了前驱物分置水热法制备氧化锌粉体的实验研究，他们将反应前驱物可溶性锌盐溶液和碱分置于管状高压釜中，在300℃、20 MPa下使分置的锌盐和碱液迅速混合进行反应，使生成氢氧化锌的“沉淀反应”和生成氧化锌的“脱水反应”在同一反应器内同时完成，得到粒度小、结晶完好的氧化锌晶粒[14]。相较于普通的湿化学法，水热法直接得到粉体分散性及结晶度都十分良好，不再需要进行进一步的高温灼烧处理，因此完全避免了高温灼烧可能带来的粉体硬团聚现象的发生。
（3）化学沉淀法
化学沉淀法是制备纳米粉体的主要方法之一，按照其沉淀方式可将其分为均匀沉淀法和直接沉淀法。通过选择不同的沉淀剂、反应机理，可以得到不同的沉淀物。国内外有关沉淀法制备纳米氧化锌的研究报道较多，西北大学和江苏常泰化工集团采用均匀沉淀法共同进行了年产20 t纳米氧化锌的中试研究，并通过生产线产出了纯度高、粒径分布范围窄的纳米氧化锌粉体[15]。
（4） 微乳液法
微乳液法过程为:Zn2+溶液→混合液→乳状液→纳米氧化锌微粒溶液→极细的微粉(纳米氧化锌)。这种方法是指，在表面活性剂的作用下，一种分散性良好的液体形成非常小的液滴，并以小液滴的状态分散到水或油中，从而形成一种各向同性、透明、有序且热力学稳定的组合体。 Hingorani S等使用微乳液法制备了粒径为14nm左右的纳米ZnO，反应过程中以 Zn（NO3）2为水相，正辛烷为油相，以（NH4）2CO3为反应物，CTAB做表面活性剂[16]。Lisiechi在这方面做了大量的工作，通过胶束尺寸和添加离子来控制纳米颗粒的尺寸和形状[17]。
（5）气相反应合成法
气相反应法是把具有挥发性的金属卤化物、金属氢化物以及有机金属化合物等物质的蒸气作为原料，通过气相的热分解或者其它化学反应的方法来制备单质超细粉和复合超细粉。气相反应法的特点是:1)金属化合物原料具有挥发性,容易提纯,而且生产粉料不需要进行粉碎,因而生成物的纯度高;2)生成物粒子的分散性良好;3)反应条件控制适当就能获得粒子直径分布窄的超细粉[18]。
（6）激光诱导气相沉积法(LICVD法)
激光诱导气相沉积法的原理是利用反应气体对特定波长激光束的吸收,引起气体分子激光分解,光敏化激光诱导化学合成反应。这种方法是以锌盐为原料，以惰性气体为载气,以CWCO2激光气为热源来加热反应原料,使锌盐与氧气反应生成纳米氧化锌。LICVD法的优点在于能量转换效率高,对粒径大小可以做到精确控制、粒径均匀、粒子不团聚。缺点是产率低，成本高，很难做到工业化生产。
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