氧化鋅的案例
納米氧化鋅聚丙烯纖維的抗菌性能研究
隨著科學技術的日益進步和生活水平的提高，人們對紡織品的功能要求也在提高，為了適應市場需求進行了納米氧化鋅聚丙烯抗菌纖維的抗菌性能研究進而開發功能性抗菌纖維。于納米氧化鋅作為抗菌劑既有較強的抗菌性能，又有較高的經濟性，因此我公司選擇納米氧化鋅作為開發功能性抗菌纖維的抗菌添加劑。通過研究發現經改性后的納米氧化鋅和聚丙烯切片混紡，當納米氧化鋅添加到一定量的情況下，其混紡的納米氧化鋅聚丙烯纖維具有良好的抗菌性能，對金黃色葡萄球菌殺滅率達到 99.9%。
試驗其纖維主要研究了納米氧化鋅Vk-J30和微粉氧化鋅聚丙烯纖維抗菌性能，纖維的規格為 100 dtex/36f，加入的改性納米氧化鋅Vk-J30量為 0.25%、1.0%、1.5%，以及微粉氧化鋅在聚丙烯纖維中加入量 1.5%，其聚丙烯纖維抗菌性能的測試標準為 GB/20944-2007 紡織品抗菌性能的評價，測試菌種為金黃色葡萄球菌，試驗抗菌性能測試的納米氧化鋅聚丙烯塑料薄膜規格為厚0.08 mm，加入的納米氧化鋅Vk-J30改性粉體為 1.5%，其測試方法為抑菌環法和 GB/T15979-2002 一次性使用衛生用品衛生標準作為判斷依據。
根據試驗發現納米氧化鋅在聚丙烯纖維中加入的量對納米氧化鋅Vk-J30聚丙烯纖維的抗菌性能有重大影響，納米氧化鋅只有加入到一定量以上纖維才具有良好的抗菌性能；微粉氧化鋅和納米氧化鋅在聚丙烯纖維中均具有抗菌能力，只是納米氧化鋅Vk-J30和微粉氧化鋅在加入相同的情況下納米氧化鋅Vk-J30的抗菌效率更高，而納米氧化鋅Vk-J30聚丙烯纖維和納米氧化鋅聚丙烯塑料薄膜的抗菌性能比較纖維的抗菌效率更高。
展開 納米氧化鋅在鍍膜玻璃上的應用前景
鍍納米氧化鋅VK-J30膜層的玻璃可以克服上述的不足。納米氧化鋅膜層的玻璃是由玻璃和渡在玻璃表面的納米氧化鋅膜層組成。
納米氧化鋅VK-J30 平均粒徑在30納米左右，可透過太陽的可見光、而吸收絕大部分的紫外光，因此鍍氧化鋅膜層的玻璃具有很強的屏蔽紫外線功能，而且納米氧化鋅活性高，可分解有機物，具有清潔、殺菌和消毒的作用。
居民消費結構升級、鼓勵企業自主創新、新農村建設和城鎮化進程等都將保證國內市場對玻璃產品的中長期需求增長趨勢不變。隨著建筑、汽車、裝飾裝修、家具、信息產業技術等行業的發展和人們對生活空間環境要求的提高，安全玻璃、節能中空玻璃等功能性加工產品得到廣泛應用。玻璃的供求格局和消費結構正在發生變化。因此新型的功能玻璃產品的應用前景十分廣泛。
展開 納米材料在防曬化妝品中的應用
納米氧化鋅屏蔽紫外線能力是由其吸收能力和散射能力共同決定的，納米氧化鋅粒徑越小，吸收紫外線能力越強且透明度高。根據Rayleihg光散射定律，納米氧化鋅對于不同波長紫外線的散射能力取決于其粒徑。納米氧化鋅的粒徑越大，對長波紫外線（UVA）的散射能力越強，但如果納米氧化鋅的粒徑太大，由于其對可見光的散射能力也相應增加，涂在皮膚上會出現不自然的白化現象，因此，用于防曬化妝品的納米氧化鋅一般粒徑在30-150nm。
太陽光中的紫外線可分為長波（315-400nm）、中波（280-315nm）和短波（200-280nm）。納米氧化鋅和納米二氧化鈦的顆粒尺寸遠小于紫外線的波長，納米粒子可將作業于其上的紫外線向各個方向散射，從而減少照射方向的紫外線強度，這種散射紫外線的規律符合Rayleigh光散射定律。但納米氧化鋅在屏蔽紫外線和納米二氧化鈦又有所差異。
在330nm以下，納米二氧化鈦對紫外線的屏蔽能力高于納米氧化鋅，在同樣濃度下，含納米二氧化鈦體系的吸光度約為納米氧化鋅體系的2倍。在330nm-355nm內，納米二氧化鈦的屏蔽紫外線能了仍高于納米氧化鋅，但在355-380nm的波長內，納米氧化鋅的屏蔽紫外線能力高于納米二氧化鈦。因此，納米氧化鋅雖然阻隔UVB的效果不如納米二氧化鈦，但對阻隔長波UVA（335nm-380nm）效果優于納米二氧化鈦。
根據防曬化妝品的不同功效、不同要求，萬景新材料生產多種規格的納米二氧化鈦和納米氧化鋅，亦可根據客戶要求定制不同的產品。
展開 中科院北京納米能源所王中林團隊：超短溝道的壓電電子學晶體管
【圖文導讀】
圖1基于二維氧化鋅的超薄壓電電子學晶體管
(a) 具有纖鋅礦結構的超薄氧化鋅結構示意圖
(b) 超薄氧化鋅的側面結構示意圖
(c) 超薄氧化鋅的壓電效應
(d) 基于二維氧化鋅的超薄壓電電子學晶體管的示意圖
圖2 二維超薄氧化鋅的形貌、電學特性和壓電特性的表征
(a) 超薄氧化鋅的AFM掃描圖像
(b) HRTEM圖像
(c) 超薄氧化鋅的電學特性
(d-j) 超薄氧化鋅的壓電特性
圖3 超薄氧化鋅壓電電子學晶體管的電學輸運特性
(a) 超薄氧化鋅壓電電子學晶體管的側面示意圖
(b) 不同壓強下超薄壓電晶體管中載流子的輸運特性
(c) 壓電電子學的原理
(d) 超薄氧化鋅壓電電子學晶體管的電流實時測量
圖4 壓力調控的OR邏輯電路
(a-d) 單獨施加一個力以及對應輸出電流的狀態
(e-f) 同時施加兩個力以及對應輸出電流的狀態
【小結】
研究團隊成功制備了超短溝道的氧化鋅壓電電子學晶體管，首次證實了壓電電子學效應在超短溝道中的有效性，為新型壓電電子學晶體管的研究提供了思路，拓寬了壓電電子學的研究領域，同時也開辟了二維非層狀壓電材料的壓電特性的研究。這項研究成果在智能皮膚、人機界面和納米機電系統等領域具有潛在的廣闊應用前景。
文獻鏈接：Ultrathin Piezotronic Transistors with 2 nm Channel Lengths (ACS Nano, 2018, DOI: 10.1021/acsnano.8b01957)
展開 
基于Forcite模塊的分子動力學研究藥劑與礦物相互作用實例
其中氯化膽堿中的Cl和氫鍵供體作用在Zn突出表面，氯化膽堿中的膽堿陽離子作用在ZnO(001)面中O突出表面，膽堿陽離子中的部分C-H鍵與氧化鋅表面上的O形成多重氫鍵吸附在氧化鋅表面。
ZnO(001)面與ChCl-2MA徑向分布圖
由上圖可以得出ChCl-2MA低共熔溶劑與氧化鋅相互作用共分為三部分， ChCl-2MA中的Cl和C=O中的O與氧化鋅中的Zn之間的距離在3~3.5內并且介于兩種原子的共價鍵半徑之和之間，表明Cl、O與Zn以化學作用的形式相互結合。而氧化鋅中的氧原子與兩種羧酸類低共熔溶劑中膽堿陽離子上的C-H、O-H以氫鍵方式相結合。通過徑向分布圖中各種相互作用的峰值可以看出Cl與Zn之間的相互作用占據主導地位，O…H次之，O-Zn最弱。由此說明氧化鋅與ChCl-2MA相互作用形式既有化學作用又有物理作用，其中化學作用強度大于物理作用。
最后,有相關需求歡迎通過公眾號"320科技工作室"聯系
展開 焦爐煤氣精脫硫工藝分析
近來，也有廠家嘗試選用中溫氧化鋅作為一級脫硫槽的脫硫劑。對于氧化鋅脫硫劑其硫容受溫度的影響比較大，據資料介紹，其脫硫溫度在＜100 ℃時，即常溫氧化鋅的硫容為10％左右；脫硫溫度在 200～300 ℃時，其硫容可達20％左右；脫硫溫度在 300～450 ℃時，硫容可達30％左右。理論上在中溫狀態下氧化鋅脫硫劑的硫容要優于鐵錳脫硫劑，而在成本方面，中溫氧化鋅脫硫劑的成本要高于鐵錳脫硫劑，大約是后者的2倍。因此，針對一級脫硫槽脫硫負荷大、脫硫劑用量大的特點，宜選用硫容大、生產成本相對低的脫硫劑。脫硫劑和催化劑不同，其中的活性成分會直接參與反應，與硫化氫反應生成相應的硫化物，直至達到吸硫飽和，最終會徹底失去脫硫作用，所以一級脫硫槽的使用時間取決于脫硫劑的硫容和入口氣體的總硫含量。對于脫硫劑，飽和后需盡快更換，以滿足生產需要。在生產中也有一個現象：即鐵錳脫硫劑在使用一段時間后，會逐漸具備有機硫加氫催化轉化的作用，且吸硫越多轉化作用越明顯，這是由于在脫硫過程中硫化氫和金屬氧化物生成越來越多的金屬硫化物在發揮作用。對于這一現象，曾有廠家做了相關的運行試驗，在一級加氫轉化催化劑后期或活性較差時，沒有立即更換催化劑而是用即將飽和的鐵錳脫硫劑作為有機硫加氫轉化催化劑輔助生產，實際運行證明效果還是比較良好的。而中溫氧化鋅脫硫劑在使用中對有機硫的加氫轉化作用卻不是很明顯，據此若選用中溫氧化鋅脫硫劑在一級脫硫槽，則對一級加氫轉化器的要求較高：其催化劑的活性需始終保持良好，否則很可能會導致脫硫負荷后移，進一步影響整體脫硫效果。因此對于一級脫硫的脫硫劑，目前鐵錳脫硫劑是合理的選擇。選用中溫氧化鋅脫硫劑在一級脫硫槽，其經濟性和穩定性還需進一步觀察。
3.二級加氫轉化
二級加氫轉化器負責將經一級脫硫后焦爐煤氣中剩余的少量的有機硫尤其是較難加氫轉化的部分有機硫進一步加氫轉化生成硫化氫。
展開 Materials Studio中的Castep模塊金屬礦物計算與分析
本文主要講述氧化鋅礦物晶胞模型的構建以及完全解理面的計算和對氧化鋅礦物表面性質分析。
主要步驟分為：
1 創建新項目，導入氧化鋅原胞
2 運用Castep模塊進行優化計算，得到能帶及態密度
3 切面并計算表面能得到完全解理面
4 對比計算結果，分析電子性質
1 首先打開Materials Studio軟件，點擊Creat a new project，點擊ok，然后選擇保存路徑，切記不能保存在含有中文的文件夾中，命名為ZnO文件名,( 切記文件名也不能用中文)。進入軟件之后，在ZnO上右擊選擇import→structures→metal oxides→Zno，成功導入氧化鋅原胞，右擊選擇Display Style選擇球棍模型（ball and stick）。
ZnO
2 點擊Modules選擇Castep→Calculation進入Set Up面板，Task選擇Geometry Optimization; Quality選擇Fine; Functional選擇GGA PBE; 使用TS色散矯正；Electronic面板中截斷能選擇Fine; SCF迭代選擇Fine; 膺勢法選擇Ultrasoft。Propeties面板選擇計算能帶和態密度，并點擊Calculate PDOS。 參數設置完成后點擊Run進行計算，優化得到ZnO晶胞。
3 通過查閱文獻資料得到礦物在破碎、研磨等加工手段過程中在受到外力的作用下內部會發生斷裂，而發生斷裂的部位為晶體內部成鍵較弱的結構，因而形成的表面即為能量較低的完全解理面。
展開 Comsol金屬氧化物避雷器（MOA）電-熱耦合計算
相比于閥式避雷器，MOA具有通流量大，動作時延短，沒有續流，殘壓低等優點，且氧化鋅電阻片具有優異的非線性伏安特性和良好的通流能力，目前已經基本取代閥式避雷器。
因為氧化鋅避雷器的閥片結構通常沒有間隙，避雷器內的氧化鋅電阻在正常運行時將長期承受工作電流。從微觀角度來看，避雷器承受的電壓和能量將大大降低閥片柱局部閥片內的肖特基勢壘，使得泄漏電流增大；從宏觀角度看，氧化鋅電阻片的非線性伏安特性曲線會發生畸變，發生避雷器局部老化情況。閥片局部老化后經過閥片柱的阻性電流和有功功率不斷增加，電場、熱場分布發生變化，絕緣劣化程度不斷加劇，整個避雷器溫度不斷上升，最終導致避雷器發生故障甚至爆炸事故。因此，掌握局部老化造成的氧化鋅避雷器電場、熱場分布，采取有效措施防止局部老化形成后場、熱擊穿，有一定的工程意義。
Ps:因不法商家瘋狂盜取本公眾號截圖，對工作室造成了不良影響，因此文章選圖皆做水印處理，為此給大家帶來不便敬請諒解。
2 物理模型
根據實體 CAD 設計圖紙，選擇直接在Comsol自帶的建模軟件繪制避雷器二維軸對稱模型，避雷器內部結構模型如圖 2所示。模型中各部分結構材料均可在材料庫中直接添加使用。在穩態直流作用下，ZnO電阻片電場除了受內部和交界面空間電荷分布影響外，主要取決于其電導率。仿真計算還需設置材料密度、相對介電常數、恒壓熱容以及導熱系數等參數，為了計算結果的準確性，以上參數均從相關資料以現有實驗數據中獲得，如圖3所示。
圖2. 計算模型
圖3. 材料參數設置
3 物理場邊界條件
電場和熱場仿真需要設置相應的邊界條件，其中電場需要設置高壓和接地邊界，熱場設置環境溫度和散熱邊界，電場和熱場之間的耦合關系為電磁熱。詳細物理場邊界條件及場路耦合模型設置如圖4所示。
圖4.
展開 Nature子刊：充電可使材料獲得抗菌性能！
在那項工作中，他們將收集水波能的摩擦納米發電機輸出的電壓、電流連接到修飾了氧化鋅納米線和納米銀顆粒的碳布電極上，并讓細菌溶液從碳布電場之間流過。他們檢測了發電機工作提供電壓、電流時，流經該系統的細菌被殺滅的情況。在發電機停止工作不再對系統供電之后，他們又持續檢測了一段時間內細菌被殺滅的情況。他們發現了一個奇特的現象：發電機停止供電長達20分鐘的時間段內，修飾了氧化鋅和納米銀的碳布電極依然對流經它們的細菌具有很強的殺滅作用！而如果沒有發電機之前的供電過程，同樣的修飾了氧化鋅和納米銀的碳布電極則沒有這樣強的殺菌作用。
圖1 在用納米發電機進行電穿孔水體殺菌實驗的時候，發現對ZnO/Ag電極施加電場之后，斷電后的電極依然具有殺滅細菌的能力。材料的電容大小與斷電后殺菌的效果正相關。（Nano Energy，2017,36,241-249.）
由于該實驗體系的細菌溶液只是一次性地流經電極，通電過程中可能發生的電化學產物都已隨之前的溶液流走，因此斷電后的抗菌性能不是由電化學產物的殘留造成的，而是一種電場對材料的“殘余影響”造成的。研究者發現電極材料的電容越大（氧化鋅納米銀雙修飾>氧化鋅單修飾>原始碳布），則這種斷電后的長期抗菌性能越強。同時，在斷電后處理的細菌胞體內，檢測到了強烈的活性氧信號。
在此基礎上，由封紅青指導博士生王國敏開展實驗工作，納米能源所李舟課題組和香港城市大學朱劍豪課題組密切合作，對這一現象進行了系統的研究。在這一研究中，他們采用了新的抗菌體系和新的電容性電極材料：從原來的動態流動體系改為靜態處理體系，采用基于二氧化鈦納米管的電容性材料，用碳修飾來增加材料的電容。并使用了傳統的直流、交流電源來對電極材料充電并檢測斷電后電極片的抗菌性能。
展開 總結化妝品中用納米材料
納米氧化鋅加入到防曬化妝品中有四個主要作用：一是它能夠提供UVA和UVB全波段的有效防護，二是優異的分散性和透明性，三是，它是安全的且無刺激性。四是具有良好的光穩定性。
納米二氧化硅（VK-SP30）：納米二氧化硅對紫外線具有發射作用屬于無機成分，且是很好地融合而不會產生任何的排斥，而且本身無毒、無味和白色粉體，可以簡單地著色，在開發抗紫外線的產品方面有著重要的作用，而且其價格也很好。
納米氧化鋁（VK-L30）：納米氧化鋁具有紅外吸收特性，其對80 nm紫外線的吸收效果很好，可作為一種添加劑或填料。
這些科技柔性材料，為智能穿戴提供無限可能
據青亭網了解，格拉斯哥大學BEST小組的研發流程是：使用自己研發的打印機，以接觸式打印的方法，將硅半導體納米線和氧化鋅半導體納米線印在柔性基底上。在實驗過程中，他們發現硅納米線與氧化鋅納米線相比更有優勢，因為硅納米線打印后呈直線狀態，不像彎彎曲曲的氧化鋅納米線，可以省去電子移動的多余距離，從而提高裝置的速度。
Dahiya教授表示：“科研團隊利用接觸式打印系統，提供了一種復制性高且可靠的柔性電子產品打印方式，這對于生產各種可彎曲的新型柔性設備來說是非常重要的突破?！?據了解，BEST小組已經申請到足夠的科研基金，未來將會擴大研發規模，為市場需求進行技術調整。
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銀汞合金充填術后牙體組織受力分析
普通型氧化鋅丁香油水門汀和氫氧化鈣組局部的最大壓應力集中是磷酸鋅水門汀組的3.3倍,是玻璃離子和加強型氧化鋅丁香油水門汀組的2倍。變形較磷酸鋅水門汀組增加了40%,較玻璃離子水門汀增加了25%。
銀汞合金充填術后牙體組織受力分析.pdf
克服“效率下降”：LED亮度提高1000倍！
圖2左 “鰭式”LED 像素設計，包括發光的氧化鋅“鰭”（紫色）、隔離介電材料（綠色）和金屬觸點（黃色）
圖2右 鰭狀LED像素的線性陣列的光學圖像
圖源：Advanced science Vol. 6 Extended Data Fig.1&2
這是一個精妙絕倫的設計方案，研究人員在p型氮化鎵（GaN）外延鋪設了薄的“鰭”（氧化鋅（ZnO）細絲），并且在鰭片的每一側上都覆蓋一層薄薄的介電材料，并通過金屬電極反饋入驅動電流，從而完成了LED組件。這些像素還可以組合成看起來像梳子一樣的亞微米級LED陣列，最多可產生發光功率20微瓦，與傳統的亞微米小型LED設計相比，新器件的亮度提高了約100到1000倍。
“鰭狀“LED設計者巴巴克 · 尼古巴赫（Babak Nikoobakht）說到：“這是制造 LED 的全新架構，我們使用的材料與傳統 LED 相同，區別在于它們的形狀不同。細長的鰭片形狀和較大的側面可能會接受更多的電流?！?有趣的是：研究人員為了探索新設計的‘極限’，不斷加大電流，想辦法把它開到燒壞為止，但它總是越來越亮。
當在實驗中不斷加大電流時，他們的微型 LED 竟然變成了一個微小的激光器，研究者們認為，在較高的電流密度和溫度下，載流子輻射復合效率足以應對光損失，GaN上的ZnO鰭片可以充當Fabry-Pérot腔，并允許在腔內發生激光?！皩?LED 轉換成激光需要很大的努力。通常需要將 LED 耦合到諧振腔，諧振腔才能使光線反彈產生激光，但鰭式設計可以獨立完成全部工作?！?尼古巴赫說道。
展開 操控液體新思路！北航《先進材料》：一步制備多維取向的圖案化納米線薄膜
重要的是，這種方法具有很好的普適性，適用于銀、氧化鋅、氧化鋁等不同長徑比的納米線的有序組裝，甚至可以對有生命活性的微生物進行多維取向排列，代表了一類新的操控納米線溶液的方法。相關工作發表在Advanced Materials（DOI: 10.1002/adma.201900534）上，北京航空航天大學博士研究生邊瑞欣為本文的第一作者。
圖文速遞
圖1. 纖維毛細彈性聚集誘導的基于一維納米線的多維度有序微圖案的制備過程示意圖。
圖2. 多維取向的圖案化納米線薄膜的掃描電鏡圖像。X、Y、Z分別代表了上層水平定向排列的納米線，碳納米管紗線和下層垂直分布的碳納米管陣列的方向。（e - l）各種不同長徑比的納米線在陣列碳納米管膜表面的取向，包括銀納米線、氧化鋅納米線、氧化鋁納米線和微生物。
圖3. 制備得到的多維取向的圖案化納米線薄膜的力學傳感性能測試。
圖4. 陣列碳納米管表面取向的納米線可以可控轉移到柔性基底，構筑微電路。
原文鏈接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201900534
來源：高分子科學前沿
展開 "紫外-可見分光光度計：成分定性定量分析全攻略！避開這些坑，數據更精準！
Al-Said等人利用紫外-可見吸收光譜確定所制備的樣品ALE-ZnONPs中含有氧化鋅納米顆粒。如圖6所示，樣品ALE-ZnONPs在375 nm出現了特征峰，制備樣品的原材料ALE和ZnSO4在該處無特征峰。根據文獻報道，納米氧化鋅的特征峰在358-375 nm之間，由此證實了氧化鋅納米顆粒的生成。
②根據吸收峰的強弱對比比較樣品的相關性質。一種化合物可能擁有多個吸收峰，這些峰的相對強弱變化可以推測出化合物的相關性質。首先是根據文獻了解化合物的每個吸收峰所代表的含義，再進行對比。
圖7 P2-rn、P3-rn溶解性光學照片和紫外-可見吸收光譜圖。
（溶劑：1,2,4-三氯苯，濃度：2-10-5mol/L）
實例：以基于異靛藍的聚合物P2-rn和P3-rn為例進行說明。在這類基于異靛藍的 D-A聚合物中，一般具有兩個吸收帶，band I和band II。band I又細分為0-0峰和0-1峰等，其中0-0峰表示分子的聚集狀態，越高說明聚集越強。這兩個聚合物結構的差異僅在其中一條烷基側鏈的大小不同，P3-rn的烷基側鏈比P3-rn的多出8個C原子。
從圖7中紫外-可見吸收光譜圖可以看出，從P2-rn到P3-rn，0-0峰的強度/0-1峰的強度減小，說明P3-rn在溶液中的聚集更弱，這和溶解性對比圖所示相吻合，相同濃度下，P3-rn的溶解性明顯較好，即分子更不易聚集，分散的更好。
2.3 半定量分析
根據吸收峰的強弱對比比較樣品的濃度大小關系。
實例：四川大學的郭熠等人利用紫外-可見吸收光譜對比了溶液中多硫化鋰的含量，從而進一步對比了樣品GSVm和GSm對多硫化鋰的吸附能力的強弱。將樣品GSVm和GSm分別放入相同濃度的多硫化鋰溶液中，靜置一段時間。樣品吸附多硫化鋰后，溶液中的多硫化鋰濃度改變。
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