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活性氧化鋅的25種應(yīng)用
活性氧化鋅的25種應(yīng)用途徑！
活性氧化鋅是一種新型的功能精細(xì)無機(jī)化工材料，具有原料價(jià)廉易得、熔點(diǎn)高、熱穩(wěn)定性好、機(jī)電耦合性好、發(fā)光性能良好、抗菌性能、催化性能以及紫外線屏蔽性能優(yōu)異等特點(diǎn)，應(yīng)用于抗菌添加劑、催化劑、橡膠、染料、油墨、涂料、玻璃、壓電陶瓷、光電子以及日用化工等領(lǐng)域。
1、光催化劑
活性氧化鋅粒子作為光催化劑可以使反應(yīng)速率提高100-1000倍，且不引起光的散射，并具有大的比表面積和寬的能帶?；钚匝趸\作為一種活性物質(zhì)可用于各種催化反應(yīng)中，被認(rèn)為是極具應(yīng)用前景的高活性光催化劑之一。
2、熱催化劑
活性氧化鋅的熱催化性能是指將活性氧化鋅與高氯酸銨按一定的比例混合研磨，可以催化高氯酸銨在加熱條件下的分解，降低高氯酸銨分解的溫度的性能。
3、抗菌材料
氧化鋅是一種新型廣譜無機(jī)抗菌材料，不僅對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌具有很好的抗菌效果而且對耐熱、耐抗菌劑能力很強(qiáng)的原核細(xì)胞枯草芽孢桿菌的孢子也具有很強(qiáng)的破壞作用。
4、空氣凈化材料
活性氧化鋅由于光催化反應(yīng)而產(chǎn)生的過氧化物和自由基具有很強(qiáng)的氧化能力，可以分解臭體。正因?yàn)榛钚匝趸\粉體有抗菌和除臭特性，可用于制造抗菌、除臭化纖。還可以分解住房裝修時(shí)產(chǎn)生的有害氣體，達(dá)到凈化空氣的目的。
5、化妝品
活性氧化鋅是一種廣譜的無機(jī)紫外線屏蔽劑，由于其UVA的有效屏蔽性、安全性和抗菌性，在防曬霜等化妝品領(lǐng)域得到了廣泛運(yùn)用。紫外線屏蔽效率、透明性、分散性和光穩(wěn)定性是衡量防曬化妝品中活性氧化鋅性能優(yōu)劣的主要標(biāo)準(zhǔn)，粒徑控制技術(shù)以及表面處理技術(shù)是提高活性氧化鋅質(zhì)量的根本途徑。
6、橡膠
橡膠工業(yè)是氧化鋅的最大用戶，氧化鋅被用來作為活性劑、補(bǔ)強(qiáng)劑和著色劑，使用納米級氧化鋅后，橡膠制品的耐磨性、防老化、抗摩擦著火、使用壽命等性能都大大提高。
7、陶瓷
在陶瓷工業(yè)中用活性氧化鋅代替普通氧化鋅，可使陶瓷的燒結(jié)溫度降低400～600℃，有效地降低能耗，而且陶瓷制品外觀光亮、質(zhì)地致密、性能優(yōu)異，并具有抗菌除臭的新功能。
8、涂料
在涂料工業(yè)中，使用活性氧化鋅可比普通氧化鋅減少1/3的用量，涂料的各項(xiàng)指標(biāo)卻大大提高，如外墻涂料中使用活性氧化鋅粉體時(shí)，其耐洗性提高了8倍。
用活性氧化鋅作原料制成的船舶專用涂料，不僅可以起到屏蔽紫外線的作用，而且可以殺死各種微生物，從而提高航行速度并延長檢修期限。
在乳膠漆中使用活性氧化鋅可以增大乳膠漆對紫外線輻射的抵抗力，減弱乳膠漆對潮濕環(huán)境條件下的敏感性，提高耐老化性。
9、功能塑料
將納米尺寸的氧化鋅分散于樹脂基體中形成的樹脂基納米復(fù)合材料，由于分散相的納米尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和強(qiáng)界面結(jié)合，使得活性氧化鋅塑料具有一般工程塑料所不具備的優(yōu)異性能。由此制備的納米塑料薄膜擁有致密的微觀結(jié)構(gòu)，能夠抑制分子的溶解和擴(kuò)散、增強(qiáng)薄膜的阻透性，可應(yīng)用在氣體分離、信息-光學(xué)材料以及傳感等領(lǐng)域。
10、環(huán)保行業(yè)
活性氧化鋅在受到大于禁帶寬度能量的光子照射后，會產(chǎn)生電子-空穴對?？昭ň哂泻軓?qiáng)的氧化性，與表面的OH-反應(yīng)生成氧化性很高的OH自由基，活潑的OH自由基可以與許多生物難降解的有毒有機(jī)物反應(yīng)生成二氧化碳和水等無機(jī)物。
11、紡織工業(yè)
隨著紡織品功能化需求的增加，活性氧化鋅在開發(fā)紡織新材料和改善織物功能性方面也引起了人們的關(guān)注。利用活性氧化鋅的抗菌性能、防紫外線性能、超疏水性能、抗靜電性能、半導(dǎo)體性能等特點(diǎn)，可制備多功能紡織材料。
抗菌：活性氧化鋅具有良好的抗菌性，且低毒、環(huán)保，通過共混紡絲和后整理方式，負(fù)載到纖維織物上，可獲得良好的抗菌性能。
抗紫外線：將各種形貌的氧化鋅成功地沉積在聚乙烯醇纖維表面，氧化鋅織物涂層表現(xiàn)出優(yōu)良的抗紫外線性能。
12、玻璃工業(yè)
活性氧化鋅對紫外線吸收率可達(dá)95%以上，卻可透過大于或等于85%的可見光。因此，可以用于汽車玻璃和建筑用玻璃，這種含活性氧化鋅的玻璃在屏蔽紫外線的同時(shí)，還可以殺菌，從而也是自潔玻璃。
13、阻燃增效劑
氧化鋅可作為一種阻燃增效劑，應(yīng)用于電纜涂層中。在電纜涂層中使用活性氧化鋅，除有阻燃作用之外，還可以增大涂層對紫外線輻射的抵抗力，減弱涂層對潮濕環(huán)境條件的敏感性，提高耐老化性。
14、食品包裝材料
活性氧化鋅是一種常見的無機(jī)抗菌材料，對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌等細(xì)菌及真菌具有良好的抗菌效果，可用于各類抗菌食品包裝材料，目前主要有混合成膜及表面涂布兩者形式。
15、食品添加劑
活性氧化鋅作為一種公認(rèn)的安全性材料，可用于食品添加劑中，其在食品中主要用作營養(yǎng)補(bǔ)充劑。作為一種鋅源，活性氧化鋅具有高比表面積和獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，與其他鋅源相比具有許多優(yōu)勢，如較高的吸收率、良好的生物活性和抗氧化性等。
16、雷達(dá)波吸收材料
利用等離子共振頻移隨顆粒尺寸變化的性質(zhì)，通過改變顆粒尺寸，控制吸收邊的位移，活性氧化鋅不僅能在很寬的頻帶范圍內(nèi)吸收電磁波，而且對可見光和紅外線也有很強(qiáng)的吸收能力。表面有活性氧化鋅涂層的飛機(jī)、導(dǎo)彈、艦艇等武器裝備不僅能躲過雷達(dá)的偵察，而且對紅外感測設(shè)備也有“隱身”作用，戰(zhàn)斗生存能力大大提高。加上具有質(zhì)輕、色澤淺的優(yōu)點(diǎn)，活性氧化鋅成為吸波材料研究的熱點(diǎn)材料。
17、氣敏材料
氧化鋅是最早研究的氣敏材料，活性氧化鋅對外界環(huán)境（如溫度、光、濕氣等）十分敏感，外界環(huán)境的微小改變會迅速引起其表面或表面離子價(jià)態(tài)和電子運(yùn)動(dòng)的變化，從而立即引起其電阻的顯著變化。目前已經(jīng)利用活性氧化鋅制出了高靈敏度氣體報(bào)警器和濕度計(jì)等。
18、太陽能電池材料
氧化鋅具有寬禁帶、高激子束縛能、高強(qiáng)度、高硬度的特性，很適合應(yīng)用于染料敏化太陽電池。單晶的一維活性氧化鋅，如氧化鋅納米帶、納米線、納米管，由于不存在晶界，所以沿長軸方向的電阻很小，電導(dǎo)率很大，更有利于內(nèi)部電子的傳輸。
19、表面波器件
活性氧化鋅作為一種壓電材料，具有較強(qiáng)的機(jī)電耦合系數(shù)，使其在超聲換能器、頻譜分析器、高頻濾波器、高速光開關(guān)及微機(jī)械上有廣泛的用途。這些器件在大容量、高速率光纖通訊的波分復(fù)用，光纖相位調(diào)制，反雷達(dá)動(dòng)態(tài)測頻，電子偵聽，衛(wèi)星移動(dòng)通訊，并行光信息處理等民用和軍事領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。
20、圖像記錄材料
活性氧化鋅按制備條件的不同可獲得光導(dǎo)電性、半導(dǎo)體性等不同的性質(zhì)。利用這種變異可用作圖像記錄材料，還可以利用其光導(dǎo)電性質(zhì)用于電子攝影，利用半導(dǎo)體性質(zhì)可作放電擊穿記錄紙，利用導(dǎo)電性質(zhì)作電熱記錄紙等，其優(yōu)點(diǎn)是無三廢公害，畫面質(zhì)量好，可高速記錄。利用活性氧化鋅吸附色素可進(jìn)行彩色復(fù)印，另外利用活性氧化鋅酸蝕后有親水性，可用于膠片印刷等。
21、熒光產(chǎn)品
活性氧化鋅是一種在低壓電子射線下惟一能發(fā)光的物質(zhì)，光色為藍(lán)色和紅色，其能隙為3.2eV，對應(yīng)于387nm的紫外波長。當(dāng)活性氧化鋅粒子受到紫外光照射時(shí)，顆粒內(nèi)產(chǎn)生的光生電子和空穴將快速地?cái)U(kuò)散到顆粒表面，在表面上引起復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)氧化鋅顆粒本身也會發(fā)生一系列反應(yīng)，有熒光現(xiàn)象發(fā)生，利用活性氧化鋅的這一特性可以制備熒光產(chǎn)品。
22、壓敏變阻器
活性氧化鋅壓敏電阻的非線性特性使其能起到過壓保護(hù)、抗雷擊、抑制瞬間脈沖的作用，成為應(yīng)用最廣泛的壓敏變阻器材料。
23、場發(fā)射器件
氧化鋅納米線具有負(fù)電子親和力、優(yōu)異的力學(xué)性能、高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性以及非常高的比表面積，因此特別適合應(yīng)用在場發(fā)射器件上。
24、超級電容器
活性氧化鋅應(yīng)用于超級電容器的電極材料時(shí)，具有極好的贗電容特性。氧化鋅的表面缺陷、功能團(tuán)及晶粒邊界，在儲能過程中可以極好地作為氧化還原反應(yīng)的中心點(diǎn)。將氧化鋅應(yīng)用于新型碳基電極材料上，借助于碳基納米材料提供的物理支撐及電荷輸運(yùn)通道，能夠發(fā)揮兩類材料各自的優(yōu)勢，有利于進(jìn)一步改善儲能電極的充放電性能。
25、生物醫(yī)學(xué)
近年來，基于氧化鋅納米晶的材料合成和利用受到生物醫(yī)藥領(lǐng)域越來越多的關(guān)注。利用活性氧化鋅等電點(diǎn)高的特點(diǎn)，可用于生物傳感與檢測；在動(dòng)物飼料中添加活性氧化鋅能夠提高動(dòng)物的免疫力、增加組織鋅含量和增強(qiáng)抗腹瀉能力；一定劑量的活性氧化鋅具有較好的生物相容性。它對皮膚具有消炎、防皺、收斂和保護(hù)等功能，在臨床上常將其添加作為皮膚的外用藥物；表面修飾后的活性氧化鋅顆?？梢匝b載抗腫瘤藥物去進(jìn)入腫瘤細(xì)胞殺死它，而且，活性氧化鋅可以產(chǎn)生活性氧基（ROS），殺死腫瘤細(xì)胞，氧化鋅納米材料在光動(dòng)力治療有潛在應(yīng)用價(jià)值。
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