简易提纯氧化锌

氧化锌粉因其诸多优点,现已成为国民经济不可缺少的重要基础化工原料和新型材料。然而目前常用的制备方法都是以高纯度锌粉为原料,成本高、设备条件要求苛刻、产物均匀性较差,用于大规模工业化生产有一定难度。能否找到一种原料来源方便、生产设备简单、反应条件温和、成本低廉的制备工艺,以便进一步推广氧化锌的应用？对此我进行了探究。

利用光电子能谱研究氧化锌压敏电阻界面电输运特性

采用X射线光电子能谱(XPS)对比分析纯氧化锌陶瓷和氧化锌压敏电阻的界面特性.结果表明,纯氧化锌陶瓷晶粒平均尺寸小于10 μm,掺杂材料有利于ZnO晶粒均匀生长.界面上O/Zn原子数量比值等于2.58,但界面势垒不到10 mV,其体电阻率在2.36～47.97Ω·cm.价电子谱发现:室温下仅纯ZnO费米能级附近有载流子分布,这表明:压敏电阻界面有陷阱态,氧化锌压敏电阻界面电输运特性需用载流子陷阱对双肖特基势垒进行补充.

某含锌粉尘在氨浸体系中的浸出行为研究

为了解以锌氧化物为主要含锌矿物的二次锌资源在NH3-NH4HCO3-H2O浸出体系中,杂质对锌浸出的影响,以福建龙岩某炼锌厂的含锌粉尘和分析纯氧化锌为研究对象,对比了二者浸出行为的影响因素。结果表明:锌含量为50.83%,且含有少量硫化锌、锌铁尖晶石及Cd、Mn、Fe、Ca、Pb等杂质的含锌粉尘,在NH3-NH4HCO3-H2O浸出体系的NH3与CO32-浓度比为4∶1,总氨浓度为11 mol/L,液固比为5∶l,搅拌速度为400 r/min,浸出时间为60 min,浸出温度为30℃情况下的锌浸出率才达95.10%;而纯氧化锌在NH3-NH4HCO3-H2O浸出体系的NH3与CO32-浓度比为4∶1,总氨浓度为9 mol/L,液固比为5∶l,搅拌速度为400 r/min,浸出时间为20 min,浸出温度为30℃情况下的锌浸出率高达99.80%。表明含锌粉尘中的硫化锌、锌铁尖晶石等难溶物和其他杂质影响了锌的浸出。

一种新型的锌基硫化氢清除剂

硫化氢是一种腐蚀性毒性气体,在石油钻井过程中会扩散到钻井液中。为了保证人身安全、防止钻井管线和设备不受硫化氢腐蚀,必须清除钻井液中的硫化氢。由喷雾热解法合成14～25nm、44～56m2/g的纳米氧化锌具有比表面积大、孔隙率高等特点,因此考虑用纳米氧化锌代替分析纯氧化锌作为钻井液用除硫剂,并对其各自的除效率进行了评价。结果表明,在同一条件下,硫化物与纳米氧化锌的反应相当迅速且有效,吸收溶液在15min内达到最大的吸收率,而分析纯氧化锌在长达90min的时间内仅仅吸收了钻井液中2.5%的硫化氢。纳米氧化锌相比分析纯氧化锌对环境的污染更小,与硫化氢反应效率更高,而且对钻井液性能无不良影响。

ZnO压敏电阻界面导电特性研究

采用相同的工艺制备ZnO压敏电阻和未掺杂ZnO陶瓷片后,用扫描电镜(SEM)、电阻率计和X射线光电子能谱(XPS)对它们形貌、电阻率、界面化学计量比和电子状态进行了研究。实验发现:未掺杂ZnO晶粒粒径小于10μm且均匀性差;ZnO电阻率对烧结气氛敏感,其值在2.36～47.97Ω·cm之间,界面存在非化学计量氧锌比,O/Zn=1.29。掺杂后,ZnO压敏电阻界面价电子峰减小,证实压敏电阻陷阱态的存在,表明需用载流子陷阱态补充双肖特基势垒模型。