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Preparación de microesferas porosas de óxido de zinc guiadas por hepes. 2018-11-02 15:44:48

se abrevia de hepesÁcido 4- (2-hidroxietil) -1-piperazineetanosulfónico, que es un búfer bueno con un rango de búfer de ph de 6.8 ~ 8.2, y se usa ampliamente en cultivos celulares debido a su buena capacidad para mantener el ph fisiológico. También se puede utilizar para preparar microesferas porosas de óxido de zinc.


como un compuesto semiconductor ii-vi, el óxido de zinc tiene un espacio de banda de 3,37 ev y una energía de enlace de excitón de 60 mev. Debido a sus especiales propiedades piezoeléctricas y ópticas, el óxido de zinc se usa ampliamente en muchos campos, como células solares, sensores y resistencias sensibles al voltaje, materiales piezoeléctricos, agentes antibacterianos y campos de fotocatálisis. La morfología y el tamaño del óxido de zinc tienen una influencia importante en sus propiedades y aplicaciones, especialmente en las microesferas porosas de óxido de zinc, que exhiben propiedades de superficie específica de baja densidad y alta en catalizadores, sensores de gases, administración de fármacos y otros campos.


en la actualidad, se ha informado de diferentes métodos para sintetizar microesferas porosas de óxido de zinc, tales como calcinación a alta temperatura, deposición química de vapor y deposición química en baño. sin embargo, estos métodos tienen altas temperaturas de reacción, son complicados de operar y difíciles de controlar. El método solvotérmico se usa ampliamente para la síntesis de micro / nano materiales de óxido de zinc debido a su equipo simple y condiciones de reacción suaves. sin embargo, la síntesis de microesferas porosas de óxido de zinc por el método solvotérmico a menudo requiere la adición de un agente de plantilla o un porógeno. Después de completar la reacción, se requiere un tratamiento posterior adicional para eliminar el agente de plantillas, lo que aumenta la complejidad del proceso y la contaminación ambiental.


Para resolver los problemas anteriores, los investigadores [1] desarrollaron un método de preparación para microesferas porosas de óxido de zinc utilizandohepesLas moléculas, que tienen un bajo costo y una operación simple, y el óxido de zinc obtenido tienen una morfología uniforme, una superficie específica alta y una estructura de poros en múltiples etapas. Las operaciones específicas son las siguientes:


(1) 2 ~ 6 mmol de sal de zinc orgánica (acetato de zinc o acetilacetonato de zinc) se sonicaron en 30 ~ 70 ml de disolvente orgánico (teg, grado, por ejemplo, dmf) durante 10 minutos, luego se agregan 2 ~ 8 mmol de hepes;
(2) la solución mixta se coloca en un autoclave de alta presión de acero inoxidable revestido con 100 ml de politetrafluoroetileno y se hace reaccionar a 150 ° C durante 6 a 18 horas;

(3) El producto obtenido se lavó por centrifugación a 10000 rpm / min durante 10 minutos, y el sobrenadante se eliminó, se repitió 5 veces para eliminar el disolvente residual y los hepes. El producto se secó en un horno a 60 ° C durante 24 horas y luego se enfrió de forma natural.


En este método, las moléculas de Hepes desempeñan un papel importante en la formación de microesferas porosas de óxido de zinc. Después de la adición de la molécula de Hepes, se adsorbe en la superficie del núcleo por interacción electrostática con el cristal de semilla de óxido de zinc en el sol. La presencia de la molécula de Hepes bloquea aún más la agrupación y agregación del núcleo. Las microesferas porosas de óxido de cinc se forman por el crecimiento continuo de las moléculas del hígado en condiciones solvotérmicas. Las moléculas hepes y el disolvente en la superficie y los huecos de las microesferas se pueden eliminar completamente después de múltiples lavados con agua desionizada.


hepescas 7365-45-9) Las moléculas tienen las ventajas de la no toxicidad y el respeto al medio ambiente. El método es fácil de operar, simple en equipos, baja temperatura de síntesis, bajo precio en materias primas, buena repetibilidad y adecuado para la producción industrial. La microesfera porosa de óxido de zinc preparada tiene las ventajas de tamaño uniforme, estructura de poros de múltiples etapas (tamaño de poro 4 ~ 30 nm) y gran área de superficie específica (43.4 ~ 69.6m2 / g), y se puede usar como fotocatalizador y sensor de gas.


referencia


[1] chen rong, li qin, yang hao, lv zhong. Un método de preparación de microesferas porosas de óxido de zinc guiado por hepes molecularmente. 2014, cn103482682a.



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