1.1.3  纳米材料特性

固体颗粒的性能随着其尺寸的逐渐缩小而发生变化。一方面尺寸的减小会使材料周期性边界条件出现破坏迹象，从而导致尺寸被所制得材料的电子能级和能带结构而依赖；另一方面增加粒子表面原子的比例，使得表面能与活性变大，从而出现了表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应，造成纳米材料和纳米结构的物理、化学特性既不同于分子、原子等微观体系，又不同于宏观物体，而是介于宏观与微观物体之间的介观领域，并因此呈现出特殊的电、光、磁、力学以及生物学等方面的性质[1-3]。

1.1.4  纳米材料的应用

由于微纳米颗粒的表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应和介电限域效应等使得它们在电子材料、光学材料、磁性材料及在高密度、高强材料的烧结、催化、传感等方面有着广阔的应用前景[4]。纳米材料主要应用在催化剂、非线性光学材料、光化学电池、电极、化学传感器、气敏材料、软磁合金、仿生材料等多个方面。尤其是在催化方面因纳米粒子具有独特的体积效应、表面效应、宏观量子隧道效应等而使得微纳米粒子不仅比表面积大、表面原子及活性中心较多，催化性能好，还具有独特的催化特性。所以纳米材料在催化剂领域的应用逐渐受到各国的青睐，很多发达国家投人大量的人力、物力、财力进行纳米催化剂的研究。

以颗粒大小为纳米量级(1～100 nm)的纳米微料为主体的催化剂叫纳米催化剂。因为纳米粒子的性能独特，其催化活性和选择性远远地优于传统催化剂，具有广阔的发展空间。故国际上将纳米粒子催化剂称作第四代催化剂。目前，国内外纳米催化剂主要应用于脱氢、加氢催化、氧化还原反应、化学能源、污水处理等方面。

1.2  微纳米氧化锌的制备方法

微纳米氧化锌可分为物理制备方法和化学制备方法两类。物理制备方法是将常规的粉体经过机械粉碎、球磨而制得。它的优点是方法简单，缺点是产品的纯度相对低，且颗粒分布不均匀。化学制备方法是从原子或分子成核，生成纳米级的超微细粒子，微纳米ZnO 的化学制备方法有固相反应法、气相反应法、液相反应法。

1.2.1  固相反应法

以Na2CO3和ZnSO4·7H2O 为原料，先研磨，然后混合研磨，进行室温固相反应[5]，首先合成前驱体ZnCO3，然后在200℃下热分解，用无水乙醇和去离子水进行洗涤，过滤，干燥后制得较为纯净的氧化锌产品，粒径在6.0～12.7nm之间。石晓波[6]等以草酸和醋酸锌作为原料，用室温固相反应先制备出前驱物二水合草酸锌，在微波场辐射分解的情况下得到微纳米ZnO，平均粒径大约7nm。室温固相反应法的成本较低，实验设备比较简单，而且工艺的流程比较短，操作也很方便。粒度的分布比较均匀，没有团聚的现象，生产前景非常乐观。

1.2.2  气相反应法

激光技术气相沉积法的主要工艺[7]是通过利用激光蒸发和在扩散云室中的可控凝聚相结合，从而控制粒子的尺寸分布和化学组成。EL - shaII M Samy[8]等采用激光蒸发、凝聚技术，在非常短的时间内使金属产生高密度的蒸汽，形成定向高速金属蒸汽流。然后利用金属蒸汽与氧气反应而制备出粒径为10～20nm 的氧化锌。此种方法具有高效率的能量转换和可精确控制的优点。缺点是成本比较高，而且产率低，所以很难实现工业化的生产。

喷雾热解法是将锌盐的水溶液经过雾化为气溶胶液滴，再经蒸发、干燥、热解、烧结等过程得到产物粒子。Yun Chankang[9]等利用这种技术成功的合成出了较高纯度的纳米氧化锌。该种方法过程比较简单，粒度和组成都比较均匀，唯一不足的就是粒径稍显较大。