纳米ZnO改性环氧树脂研究.docx

纳米ZnO改性环氧树脂研究
一、引言
纳米材料由于其特殊的物理、化学性质，近年来在材料科学和工程领域得到了广泛的应用。其中，纳米氧化锌（ZnO）具有良好的光电、催化、光催化、抗菌等性质，是一种非常有前途的材料。环氧树脂作为一种重要的高性能材料，在功能材料、电器电子和航空领域等应用很广泛，但是其机械性能、热稳定性和耐溶剂性等方面还有待提高。因此，纳米ZnO改性环氧树脂的研究具有重要的意义。
二、纳米ZnO的性质
纳米ZnO的结构、晶格参数和晶体缺陷等与其普通形态的锌氧化物有很大的差别，这赋予了其不同于普通形态的性质。
1.光电性能
纳米ZnO是一种半导体材料，其具有良好的光电性能。导带和价带之间的带隙是量子效应所导致的，其能量大小与其颗粒尺寸相关，因此纳米ZnO具有较高的吸收和发射光谱范围。
2.光催化性能
纳米ZnO的尺寸小至10纳米以下时，其表面具有大量的氧化还原反应羟基和氧化铜羟基的活性吸附中心，这些活性吸附中心可引起光催化反应的发生，从而使纳米ZnO在汽车尾气的净化、水处理、空气净化等领域得到了广泛应用。
3.抗菌性能
纳米ZnO因其高表面积和表面活性，从而有了优异的抗菌杀菌性能。它可以在某些环境下通过反应生成自由氧化物而破坏细胞膜蛋白等物质，从而实现强烈的抗菌效果。此外，ZnO也可以通过调节细胞内离子平衡而达到抗菌的效果。
三、纳米ZnO改性环氧树脂的研究
1.制备方法
目前，纳米ZnO制备方法有物理法、化学法、生物法等多种。其中，化学合成法具有优良的可控性和粒径均匀性，因此应用最为广泛。
2.纳米ZnO对环氧树脂的改性
(1)增强机械性能
由于纳米ZnO颗粒的尺寸小，表面积大，为树脂提供了良好的填充效果，可以改善环氧树脂的力学性能。
(2)提高热稳定性
纳米ZnO的高表面积和沸点比较高的属于非挥发性固体，因此添加纳米ZnO可以使环氧树脂的热稳定性得到明显提高。
(3)改进耐溶剂和耐蚀性
添加了纳米ZnO的环氧树脂可以较好地抵抗溶剂和化学介质的侵蚀和损伤，使其耐用性得到大幅度提升。
四、结论
在本文中，我们简要介绍并了解了纳米ZnO及其有关的性能，以及纳米ZnO改性环氧树脂的研究。对于纳米ZnO材料的发展来说，还有很多需要进一步探索和发现的问题。在纳米ZnO的制备和应用方面还存在一些技术问题和应用限制，亟需进行更深入的研究。