[发明专利]纳米结构氧化锌及其制备方法

权利要求书

1.纳米结构氧化锌粉末的制备方法，包括以下步骤：

a.将选自金属锌或锌化合物的锌源和包括氧化性气体的加工气体混合物(反应物)引入反应器，

b.同时在反应器中，将反应物加热到有效使锌蒸发和使所述反应物起反应的加工温度以形成粉末产物，和

c.回收所述粉末产物。

2.根据权利要求1的方法，其中所述方法是连续方法。

3.根据权利要求1或2的方法，其中所述加工温度为1200K-10,000K。

4.根据权利要求3的方法，其中所述加工温度为1,500K-3,800K。

5.上述权利要求中任一项的方法，其中所述锌源是金属锌。

6.根据权利要求5的方法，其中所述金属锌选自粉末锌或锌丝中的一种或两种。

7.根据权利要求6的方法，其中金属锌是锌粉并且具有1毫米-1微米的平均颗粒尺寸。

8.根据权利要求7的方法，其中所述金属锌粉末具有基本上5微米的平均颗粒尺寸。

9.根据权利要求8的方法，其中所述平均锌粉颗粒尺寸为基本上5微米。

10.上述权利要求中任一项的方法，其中所述氧化性气体至少包含氧原子，并且其再结合势能高于ZnO的形成。

11.根据权利要求10的方法，其中所述氧化性气体是氧气。

12.根据权利要求11的方法，其中所述氧化性气体占加工气体混合物的5wt％-95wt％。

13.根据权利要求12的方法，其中所述氧化性气体占加工气体混合物的10wt％-60wt％。

14.上述权利要求中任一项的方法，其中所述加工气体混合物可以包括惰性气体和辅助气体中的一种或多种。

15.根据权利要求14的方法，其中所述加工气体混合物除了氧气之外还包括氩气和氮气以及氢气。

16.根据权利要求15的方法，其中所述加工气体混合物包括氩气和空气。

17.上述权利要求中任一项的方法，其中使用热源将反应物加热到加工温度。

18.根据权利要求17的方法，其中所述反应器包括热源。

19.根据权利要求17或18的方法，其中所述热源选自气体-燃料燃烧热源、等离子体热源、热箱、电弧中的一种。

20.根据权利要求19的方法，其中所述热源是具有一种或多种原料气和一种或多种等离子体放电气体的等离子体喷枪，并且加工气体混合物中的一种或多种气体是所述等离子喷枪的一种或多种原料气和一种或多种等离子体放电气体的至少一种组分。

21.上述权利要求中任一项的方法，其中锌的蒸发、反应物的反应和氧化锌粉末产物的初始冷却都在单个反应器腔室中进行。

22.根据权利要求21的方法，其中所述反应器腔室包括：进行锌的蒸发的初始加热区域、进行反应物的反应以形成氧化锌的化学反应区域、和将氧化锌粉末产物迅速冷却的区域。

23.上述权利要求中任一项的方法，其中所述回收步骤包括将粉末产物过滤和/或将粉末产物进一步冷却。

24.上述权利要求中任一项的方法，其中所述方法包括在回收步骤之前的淬火步骤，该步骤使颗粒产物的尺寸生长减缓或停止。

25.上述权利要求中任一项的方法，其中颗粒产物的至少一维具有10-3,000nm的平均尺寸。

26.根据权利要求25的方法，其中颗粒产物的至少一维具有10-800nm的平均尺寸。

27.上述权利要求中任一项的方法，其中所述粉末产物的形态是0-、1-、2-和3-维中的一种或多种。

28.根据权利要求27的方法，其中所述粉末产物的形态可以通过改变该方法的一个或多个操作参数来改变。