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纳米氧化锌的表面效应和体积效应
发布时间:2020-08-19
纳米氧化锌由于其结构组成独特,所以其纳米粒子通常会产生表面效应及体积效应,这些都属于纳米氧化锌特有的性质。
纳米氧化锌的表面效应是指纳米氧化锌粒子表面原子与总原子数之比随粒径的变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。随着粒径减小,表面原子数迅速增加。另外,随着粒径的减小,纳米粒子的表面积、表面能及表面结合都迅速增大。这主要是由于粒径越小,处于表面的原子数越多。表面原子的晶场环境和结合能与内部原子不同。表面原子周围缺少相邻的原子,有许多悬空键,具有不饱和性质,易与其它原子相结合而稳定下来,故具有很大的化学活性,晶体微粒化伴有这种活性表面原子的增多,其表面能大大增加。伴随表面能的增加,其颗粒的表面原子数增多,表面原子数与颗粒的总原子数的比值被增大,于是便产生了'表面效应'。
当纳米氧化锌粒子的尺寸与传导电子的德布罗意波长相当或更小时,周期性的边界条件将被破坏,磁性、内压、光吸收、热阻、化学活性、催化剂及熔点等都较普通粒子发生了很大的变化,这就是纳米氧化锌粒子的体积效应。