FACULTATEA DE INGINERIE

SPECIALIZAREA: SM, ISI, IPMI ANUL II

DISCIPLINA: NANOMATERIALE I NANOTEHNOLOGII

Sintez de nanoparticule de oxid de zinc (ZnO) prin metoda co-precipitrii modificat.

Oxidul de zinc este un compus anorganic cu formula ZnO. Este o pulbere alb (vezi Fig. 1)

insolubil n ap, fiind folosit ca aditiv n diverse materiale i produse, printre care se numr

cauciucuri, plastic, ceramic, sticl, ciment, vopsele, adezivi, pigmeni, produse alimentare (ca

surs de zinc), baterii, etc. n natur, se gsete sub forma unui mineral numit zincit, ns oxidul de

zinc este produs sintetic. Datorit proprietilor fizice i chimice unice, cum ar fi stabilitatea

chimic ridicat, coeficient de cuplare electrochimic ridicat, gama larg de absorbie a radiaiei i

de fotostabilitate nalt, oxidul de zinc este un material funcional.

ZnO poate fi clasificat n rndul materialelor noi cu aplicaii poteniale n multe domenii ale

nanotehnologiei datorit varietii structurii nanometrice, astfel c el poate aprea sub form de

structuri unidimensional (1D) cum ar fi baghete, ace, spirale, arcuri i inele, panglici,

tuburi, fire i faguri, bidimensional (2D) cum ar fi nanoplci/nanofoi i nanopelete i tridimensional

(3D) cum ar fi flori (Fig. 2a), particule sferice (Fig. 2b), ppdii, fulgi de zpad, conifere tip arici.

Acetat de zinc dihidratat (Zn(CH3COO)22H2O)

Etanol absolut (99,5%)

Hidroxid de potasiu (KOH).

REFERAT DE LABORATOR Nr. 3

Sintez de nanoparticule de ZnO

Obiective

Aspecte generale

Reactivi necesari

Fig. 1 Oxid de zinc (pulbere) Fig. 2 Structuri si morfologii ale ZnO: nanofloare (a) i nanoparticule sferice (b)

(b)

2

1. Prepararea solutiei precursoare

Acetatul de zinc (Zn(CH3COO)2 2H2O-Sigma Aldrich) se dizolv n etanol, ntr-un balon

de distilare, prin refluxare la 55C (Fig 3). Pentru precipitarea Zn(OH)2 s-a folosit soluie de

hidroxid de potasiu (KOH).

2. Precipitarea Zn(OH)2 si formarea de nanoparticule de ZnO

Pentru formarea nanoparticulelor de ZnO, se adauga sub agitare soluia de KOH n solutia

de Zn(CH3COO)2 2H2O, picatur cu pictur. Dispersia rezultat este inut 3h la 55C pentru a

preveni creterea rapid a nanoparticulelor.

3. Separarea, splarea i redispersarea nanoparticulelor de ZnO

Pentru separarea nanoparticulelor (NPs) de ZnO i eliminarea supernatantului, soluia

coloidal obinut este centrifugat la 9000 rpm/5 min (Fig. 4.), urmat de splare cu etanol

(operaie care se repet de trei ori). Urmeaz uscarea la 60C n etuv, si redispersarea n etanol in

baie cu ultrasunete (Fig. 5), sub forma de dispersie (Fig. 6). Pulberea separata se usuca mai intai in

aer si apoi la etuva (50-60oC).

Fig. 7 NPs de ZnO sub form de pulbere

Mod de lucru

Rezultate

Fig. 3 Instalatie de

dizolvare cu refluxare Fig. 4 Centrifuga Fig. 5 Baie cu ultrasunete

Fig. 6 Dispersie de NPs de ZnO