|本期目录/Table of Contents|

[1]陈玉娴,张海刚,姜永强,等.纳米氧化锌连续制备工艺优化及产业化研究[J].浙江理工大学学报,2026,55-56(自科四):421-430.
 CHEN Yuxian,ZHANG Haigang,JIANG Yongqiang,et al.Optimization and industrialization research on continuous preparation process of nano-zinc oxide[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2026,55-56(自科四):421-430.
点击复制

纳米氧化锌连续制备工艺优化及产业化研究()

浙江理工大学学报[ISSN:1673-3851/CN:33-1338/TS]

卷:
55-56
期数:
2026年自科第四期
页码:
421-430
栏目:
出版日期:
2026-07-10

文章信息/Info

Title:
Optimization and industrialization research on continuous preparation process of nano-zinc oxide
文章编号:
1673-3851(2026) 07-0421-10
作者:
陈玉娴 张海刚 姜永强 李文卉 王旭生
1. 兰州兰石中科纳米科技有限公司 , 兰州 730300;2. 兰州助剂厂股份有限公司 , 兰州 730300;3. 浙江理工大学材料科学与工程学院 ,杭州 310018
Author(s):
CHEN Yuxian ZHANG Haigang JIANG Yongqiang LI Wenhui WANG Xusheng
1. Lanzhou Lanshi Zhongke Nanotechnology Co. , Ltd. , Lanzhou 730300, China; 2. Lanzhou Auxiliary Agent Plant Co. , Ltd. , Lanzhou 730300, China; 3. School of Materials Science& Engineering, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China
关键词:
米氧化锌 连续式多相界面反应技术 气泡液膜强化传质工艺参数 产品性能
分类号:
TQ132.41
文献标志码:
A
摘要:
针对传统间歇式均匀沉淀法制备纳米氧化锌存在反应时间长、产物粒径大与分布不均等问题 ,利用气泡液膜强化传质的连续式多相界面反应技术 , 实现了纳米氧化锌的连续化高效制备 ,并围绕该工艺开展了系统优化与产业化验证 。 以硫酸锌和碳酸钠为原料 ,通过 X射线衍射(XRD) 、扫描电子显微镜(SEM)和比表面及孔径分析仪 (BET)等分析手段 , 系统考察了反应物浓度、表面活性剂组合及焙烧温度等关键工艺参数对纳米氧化锌粒径、比表面积、形貌等性能的影响 ,确定了最佳工艺条件 ;通过建立中试线验证该优化工艺的工业化可行性与稳定性 。结果表明 :在 0.790000 mol/L硫酸锌、1.440000 mol/L碳酸钠、2.055%复合表面活性剂(油酸钠 2.000%、PVP 0.050%、 PEG0.005% , 以 Zn2+ 摩尔量为基准) 、600℃焙烧 2 h的优化条件下 ,可制备出平均粒径(35.00±2.00) nm、粒径分布 5.00~50.00nm、比表面积(54.01±1.23)m2/g、锌含量(97.64±0.52)%的高性能纳米氧化锌 。该制备工艺将反应时间大幅缩短至 67~100 s,可显著提高生产效率 ,并成功应用于 1000 t/年中试线 ,制备的纳米氧化锌性能符合《纳米氧化锌》(GB/T 19589—2004)国家标准 ,具备良好的工业化应用前景与环境效益。

参考文献/References:

[1] 吕康乐, 宋俊密. 纳米ZnO的温和液相法制备及其光催化性能[J]. 兰州理工大学学报, 2022, 48(4):25‑29.
[2] 李红英, 姚成立, 刘竹文, 等. 合成方法对氧化锌形貌及光催化性能影响的研究[J]. 黑龙江工业学院学报(综合版), 2022, 22(5):82‑86.
[3] 郭又晟, 陈延明, 王立岩, 等. 不同尺寸纳米氧化锌的制备及其抗菌性能研究[J]. 化学研究与应用, 2024, 36(1):118‑127.
[4] 付新, 何金芳. 表面活性剂对 ZnO 形貌及光催化性能的影响[J]. 化工新型材料, 2020, 48(2):208‑210,214.
[5] Qi K Z, Cheng B, Yu J G, et al. Review on the improvement of the photocatalytic and antibacterial activities of ZnO[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2017, 727:792‑820.
[6] 曹奇, 刘黎明, 徐丽慧, 等. 球形纳米氧化锌的制备及应用研究[J]. 化工新型材料, 2022, 50(4):47‑51.
[7] 来辉斌, 宫源, 杨卓, 等. 两步化学沉淀法制备纳米氧化锌[J]. 当代化工研究, 2025(3):191‑193.
[8] 江梓键, 刘雨昂, 宗毅健, 等. 微乳液法制备纳米氧化锌及其光催化性能探究[J]. 大学化学, 2024, 39(5):266‑273.
[9] 杜庆波, 方迎春, 谢小雪, 等. 溶剂热法制备氧化锌微纳米材料及性能研究[J]. 黑龙江工业学院学报(综合版), 2023, 23(5):101‑106.
[10] 张伊晗, 李坤, 王璐, 等. 纳米氧化锌的应用研究进展[J]. 当代化工研究, 2018(6):97‑98.
[11] 程振宇, 孟浩楠, 朱亚楠, 等. 氧化锌纳米材料制备方法研究进展[J]. 化工新型材料, 2026, 54(1):219‑222,227.
[12] 徐素鹏. 国内液相均匀沉淀法制备纳米氧化锌研究进展[J]. 山东化工, 2020, 49(19):42‑45.
[13] 关东石, 司廷. 微纳尺度流动与界面流动专题序[J]. 力学学报, 2024, 56(5):1211‑1213.
[14] 张家康, 张月成, 赵继全. 微通道反应器中精细化学品合成危险工艺研究进展[J]. 精细化工, 2023, 40(4):728‑740.
[15] Suryawanshi P L, Gumfekar S P, Bhanvase B A, et al. A review on microreactors: reactor fabrication, design, and cutting-edge applications[J]. Chemical Engineering Science, 2018, 189:431‑448.
[16] Wang L, Chen R, Yang S, et al. Sol-gel synthesis of ZnO nanoparticles: process optimization and particle size distribution analysis[J]. Ceramics International, 2020, 46(8):11245‑11251.
[17] Li H, Smith D J, Zhou W, et al. Agglomeration control in wet-chemical synthesis of ZnO nanocrystals[J]. Advanced Powder Technology, 2019, 30(2):328‑337.
[18] 杨卓, 李春雷, 张鑫, 等. 纳米氧化锌液相法制备技术进展[J]. 无机盐工业, 2024, 56(3):1‑11.
[19] 国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. 气体吸附BET法测定固态物质比表面积:GB/T19587—2017[S]. 北京:中国标准出版社, 2017.
[20] 胡恬睿, 郑亮, 廖海龙, 等. 微纳尺度气液界面的传质行为研究进展[J]. 化学反应工程与工艺, 2025, 41(1):1‑13.
[21] 张家彬, 邵伟平, 赵国阳, 等. 纳米ZnO 的制备及应用研究[J]. 光学与光电技术, 2025, 23(3):127‑135.
[22] Berton M, Sheehan K, Adamo A, et al. Disposable cartridge concept for the on-demand synthesis of turbo Grignards, Knochel-Hauser amides, and magnesium alkoxides[J]. Beilstein Journal of Organic Chemistry, 2020, 16:1343‑1356.
[23] 苏小莉, 徐素鹏, 蔡天聪, 等. 焙烧温度对纳米氧化锌纯度的影响及其机理探讨[J]. 无机盐工业, 2018, 50(7):44‑47.

备注/Memo

备注/Memo:
基金项目 : 中央引导地方科技发展资金项目(23ZYQA318)收稿日期 : 2025-08-12 网络出版日期 : 2026-01-26
作者简介 : 陈玉娴(1993— ) ,女 ,甘肃天水人 , 中级工程师 ,硕士 ,主要从事纳米材料的连续化制备及产业化应用方面的研究。通信作者: 王旭生,E-mail:xswang@zstu. edu. cn
更新日期/Last Update: 2026-07-05