[发明专利]一种纳米氧化锌的制备方法和纳米氧化锌复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及纳米氧化锌材料技术领域，具体为一种以生产表面镀镍的压铸锌合金废料为原料的纳米氧化锌的制备方法和纳米氧化锌复合材料及其制备方法。本发明通过对表面镀镍的压铸锌合金废料进行脱锌和除杂处理，然后通过向溶液中加入碱或碳铵或碳酸钠并控制溶液的pH值可获得锌盐，再经球磨、脱水和烧结处理制得粒径分布均匀的纳米氧化锌。向纳米氧化锌中加入分散剂、光学组分及杀菌组分，可获得具有杀菌灭菌、去甲醛、抗老化等一系列性能优异的纳米氧化锌复合材料。本发明从废料中回收锌并制备形成具有高价值的纳米氧化锌及纳米氧化锌复合材料，变废为宝、节约资源、避免环境污染，且制备工艺简单易行，制备成本较低。

技术领域

本发明涉及纳米氧化锌材料技术领域，尤其涉及一种以生产表面镀镍的压铸锌合金废料为原料的纳米氧化锌的制备方法和纳米氧化锌复合材料及其制备方法。

背景技术

纳米氧化锌(nano-ZnO)是一种新型高功能精细无机产品。因为材料的纳米化，使得纳米氧化锌产生了基本块状材料所不具备的表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等，在陶瓷、化工、电子、光学、生物、医药等许多领域具有重要的应用价值。

近年来，随着社会的迅速发展和物质生活水平的不断提高，人们对自身生存环境的要求也日益提高，因此抗菌材料受到了广泛的关注。其中抗菌材料纳米氧化锌引起了人们广泛的关注。

传统的高锌氧化锌材料广泛用于陶瓷、压电传感器、催化剂以及发光器件等领域。由于纳米氧化锌作为一种新型功能半导体材料，其与普通的氧化锌相比，具有独特的颜色效应、光催化效应以及吸收紫外线的作用。目前制备纳米氧化锌的方法有很多种，常见的制备纳米氧化锌的方法主要有直接沉淀法、均匀沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法、水热法，迄今为止，制备的纳米氧化锌均存在不同程度的团聚、降解率较低的问题。另外，由于环境问题日益严重，为了保护环境、节约资源，在环境治理、废料回收利用方面如何回收利用锌，尤其是如何将废料中的锌高效可行地回收形成高价值的纳米氧化锌，对环境和生产具有重要意义。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述问题，提供一种从废料中回收锌以获得纳米氧化锌的方法，和获得的具有杀菌灭菌、去甲醛、抗老化优异性能的纳米氧化锌复合材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种纳米氧化锌的制备方法，以表面镀镍的压铸锌合金废料为原料，所述废料的表面有镍镀层，镍镀层称为镍壳，所述制备方法包含以下步骤：

S11、首先破碎表面镀镍的压铸锌合金废料，得破碎后的废料；将废料浸泡于硫酸溶液中使废料中的锌合金与镍壳脱离且溶解，至镍壳表面呈现金属光泽时，分别收集镍壳和溶液；然后向溶液中加入氧化剂，边加边搅拌直至无沉淀产生；过滤并向滤液中加入硫化物，边加边搅拌直至无沉淀产生；再接着过滤并收集滤液。

优选的，所述硫酸溶液是质量分数为5-12％的稀硫酸。

优选的，所述氧化剂是双氧水、过硫酸铵、高锰酸钾、过氧化物、重铬酸钾或硝酸。

优选的，所述硫化物是硫化钠、硫化钾或硫化铵。

S12、向滤液中加入碱或碳酸氢铵或碳酸铵，边加边搅拌至滤液的pH 值为6.5-7，得到浑浊液；然后过滤并分别收集滤液和沉淀。

S13、将步骤S12收集的沉淀置于140-180℃下干燥30-120min，得到锌盐；然后球磨锌盐至粒径小于200μm，得到锌盐粉体。

优选的，步骤S13中，球磨锌盐的球磨参数为：转速为400rad/min，球磨时间为15-100min。

S14、将锌盐粉体置于380-640℃下加热20-100min，得到纳米氧化锌。

优选的，在步骤S11中，还收集经硫酸溶液浸泡后的镍壳，且对镍壳的表面进行钝化处理。