stringtranslate.com

Оксид цинка

Оксид цинка — это неорганическое соединение с формулой ZnO . Это белый порошок, нерастворимый в воде. ZnO используется в качестве добавки в многочисленных материалах и продуктах, включая косметику, пищевые добавки , резину, пластмассы, керамику, стекло, цемент, смазочные материалы, [12] краски, солнцезащитные кремы, мази, клеи, герметики, пигменты, продукты питания, батареи, ферриты, антипирены, полупроводники, [13] и ленты первой помощи. Хотя он встречается в природе в виде минерала цинкита , большую часть оксида цинка получают синтетически. [14]

История

Ранние люди, вероятно, использовали соединения цинка в обработанном [14] и необработанном виде, как краску или лекарственную мазь; однако их состав неизвестен. Использование пушпанджана , вероятно, оксида цинка, в качестве мази для глаз и открытых ран упоминается в индийском медицинском тексте Чарака Самхита , который, как полагают, датируется 500 годом до н. э. или ранее. [15] Мазь с оксидом цинка также упоминается греческим врачом Диоскоридом (I век н. э.). [16] Гален предлагал лечить язвенные раковые заболевания оксидом цинка, [17] как и Авиценна в своем «Каноне врачебной науки» . Он используется в качестве ингредиента в таких продуктах, как детская присыпка и кремы против опрелостей , крем с каламином , шампуни против перхоти и антисептические мази. [18]

Римляне производили значительные количества латуни (сплав цинка и меди ) еще в 200 г. до н. э. с помощью процесса цементации, в котором медь реагировала с оксидом цинка. [19] Считается, что оксид цинка был получен путем нагревания цинковой руды в шахтной печи. Это высвобождало металлический цинк в виде пара, который затем поднимался по дымоходу и конденсировался в виде оксида. Этот процесс был описан Диоскоридом в I веке н. э. [20] Оксид цинка также был извлечен из цинковых рудников в Заваре в Индии , датируемых второй половиной первого тысячелетия до н. э. [16]

С 12 по 16 век цинк и оксид цинка были известны и производились в Индии с использованием примитивной формы процесса прямого синтеза. Из Индии производство цинка переместилось в Китай в 17 веке. В 1743 году в Бристоле , Великобритания, был основан первый европейский цинковый завод. [21] Около 1782 года Луи-Бернар Гайтон де Морво предложил заменить свинцовый белый пигмент оксидом цинка. [22]

Основное применение оксида цинка (цинковые белила) было в красках и в качестве добавки к мазям. Цинковые белила были приняты в качестве пигмента в масляной живописи к 1834 году, но они плохо смешивались с маслом. Эта проблема была решена путем оптимизации синтеза ZnO. В 1845 году Эдм-Жан Леклер в Париже производил масляную краску в больших масштабах; к 1850 году цинковые белила производились по всей Европе. Успех цинковых белил был обусловлен их преимуществами по сравнению с традиционными свинцовыми белилами : цинковые белила по существу устойчивы на солнечном свете, они не чернеют от воздуха, содержащего серу, они нетоксичны и более экономичны. Поскольку цинковые белила настолько «чисты», они ценны для создания оттенков с другими цветами, но они создают довольно хрупкую сухую пленку, если их не смешивать с другими цветами. Например, в конце 1890-х и начале 1900-х годов некоторые художники использовали цинковые белила в качестве грунта для своих масляных картин. На этих картинах со временем появлялись трещины. [23]

В последнее время большая часть оксида цинка использовалась в резиновой промышленности для защиты от коррозии . В 1970-х годах вторым по величине применением ZnO было фотокопирование . Высококачественный ZnO, произведенный по «французскому процессу», добавлялся в фотокопировальную бумагу в качестве наполнителя. Это применение вскоре было вытеснено титаном . [24]

Химические свойства

Чистый ZnO представляет собой белый порошок. Однако в природе он встречается в виде редкого минерала цинкита , который обычно содержит марганец и другие примеси, придающие ему цвет от желтого до красного. [25]

Кристаллический оксид цинка является термохромным , меняя цвет с белого на желтый при нагревании на воздухе и возвращаясь к белому при охлаждении. [26] Это изменение цвета вызвано небольшой потерей кислорода в окружающую среду при высоких температурах с образованием нестехиометрического Zn 1+x O, где при 800 °C x = 0,00007. [26]

Оксид цинка является амфотерным оксидом . Он почти нерастворим в воде, но растворяется в большинстве кислот , таких как соляная кислота: [27]

ZnO + 2HCl → ZnCl 2 + H 2 O

Твердый оксид цинка также растворяется в щелочах, образуя растворимые цинкаты: [27]

ZnO + 2 NaOH + H 2 O → Na 2 [Zn(OH) 4 ]

ZnO медленно реагирует с жирными кислотами в маслах, образуя соответствующие карбоксилаты , такие как олеат или стеарат . При смешивании с крепким водным раствором хлорида цинка ZnO образует цементоподобные продукты, которые лучше всего описываются как гидроксихлориды цинка. [28] Этот цемент использовался в стоматологии. [29]

Надежда

ZnO также образует цементоподобный материал при обработке фосфорной кислотой ; подобные материалы используются в стоматологии. [29] Основным компонентом цинк-фосфатного цемента, полученного в результате этой реакции, является гопеит , Zn 3 (PO 4 ) 2 ·4H 2 O. [30]

ZnO разлагается на пары цинка и кислород при температуре около 1975 °C при стандартном давлении кислорода. В карботермической реакции нагревание с углеродом преобразует оксид в пары цинка при гораздо более низкой температуре (около 950 °C). [27]

ZnO + C → Zn (пар) + CO

Физические свойства

Структура вюрцита
Элементарная ячейка цинковой обманки

Структура

Оксид цинка кристаллизуется в двух основных формах : гексагональном вюрците [31] и кубической цинковой обманке . Структура вюрцита наиболее стабильна в условиях окружающей среды и, следовательно, наиболее распространена. Форма цинковой обманки может быть стабилизирована путем выращивания ZnO на подложках с кубической структурой решетки. В обоих случаях центры цинка и оксида являются тетраэдрическими , наиболее характерной геометрией для Zn(II). ZnO преобразуется в мотив каменной соли при относительно высоких давлениях около 10 ГПа. [13]

Гексагональные [32] и цинковообманковые полиморфы не имеют инверсионной симметрии (отражение кристалла относительно любой заданной точки не преобразует его в себя). [33] Это и другие свойства симметрии решетки приводят к пьезоэлектричеству гексагонального [32] и цинковообманкового [33] ZnO, а также пироэлектричеству гексагонального ZnO. [34]

Гексагональная структура имеет точечную группу 6 mm ( обозначение Германа–Могена ) или C 6v ( обозначение Шёнфлиса ), а пространственная группа — P6 3 mc или C 6v 4 . Постоянные решетки составляют a = 3,25 Å и c = 5,2 Å; их отношение c/a ~ 1,60 близко к идеальному значению для гексагональной ячейки c/a = 1,633. [35] Как и в большинстве материалов группы II-VI , связь в ZnO в значительной степени ионная (Zn 2+ O 2− ) с соответствующими радиусами 0,074 нм для Zn 2+ и 0,140 нм для O 2− . Это свойство объясняет преимущественное образование структуры вюрцита, а не цинковой обманки [36] , а также сильную пьезоэлектричество ZnO. Из-за полярных связей Zn−O плоскости цинка и кислорода электрически заряжены. Для поддержания электрической нейтральности эти плоскости реконструируются на атомном уровне в большинстве родственных материалов, но не в ZnO – его поверхности атомно плоские, стабильные и не демонстрируют реконструкции. [37] Однако исследования с использованием вюрцоидных структур объяснили происхождение плоскостности поверхности и отсутствие реконструкции на вюрцитных поверхностях ZnO [38] в дополнение к происхождению зарядов на плоскостях ZnO.

Механические свойства

ZnO — широкозонный полупроводник группы полупроводников II-VI . Собственное легирование полупроводника за счет кислородных вакансий или цинковых интерстициалов имеет n-тип. [13]

ZnO — относительно мягкий материал с приблизительной твердостью 4,5 по шкале Мооса . [12] Его упругие константы меньше, чем у соответствующих полупроводников III-V, таких как GaN . Высокая теплоемкость и теплопроводность, низкое тепловое расширение и высокая температура плавления ZnO полезны для керамики. [24] Оптический фонон E2 в ZnO демонстрирует необычно долгое время жизни — 133 пс при 10 К. [39]

Среди тетраэдрически связанных полупроводников было установлено, что ZnO ​​имеет самый высокий пьезоэлектрический тензор или, по крайней мере, сопоставимый с тензором GaN и AlN . [40] Это свойство делает его технологически важным материалом для многих пьезоэлектрических приложений, которые требуют большой электромеханической связи. Поэтому ZnO в виде тонкой пленки был одним из наиболее изученных и используемых резонаторных материалов для тонкопленочных объемных акустических резонаторов . [41]

Электрические и оптические свойства

Благоприятные свойства оксида цинка включают хорошую прозрачность, высокую подвижность электронов , широкую запрещенную зону и сильную люминесценцию при комнатной температуре . Эти свойства делают ZnO ценным для различных новых приложений: прозрачные электроды в жидкокристаллических дисплеях , [42] энергосберегающие или теплозащитные окна, [25] и электроника, как тонкопленочные транзисторы и светодиоды . [43]

ZnO имеет относительно широкую прямую запрещенную зону ~3,3 эВ при комнатной температуре. Преимущества, связанные с широкой запрещенной зоной, включают более высокое напряжение пробоя , способность выдерживать большие электрические поля, меньший электронный шум и работу при высокой температуре и высокой мощности. Запрещенную зону ZnO можно дополнительно настроить до ~3–4 эВ путем его легирования оксидом магния или оксидом кадмия . [13] Из-за этой большой запрещенной зоны были предприняты попытки создать визуально прозрачные солнечные элементы, использующие ZnO в качестве поглощающего свет слоя. Однако эти солнечные элементы до сих пор оказались крайне неэффективными. [44]

Большинство ZnO ​​имеет характер n -типа , даже при отсутствии преднамеренного легирования . Нестехиометрия обычно является источником характера n-типа, но этот вопрос остается спорным. [45] Было предложено альтернативное объяснение, основанное на теоретических расчетах, что непреднамеренные замещающие примеси водорода являются ответственными. [46] Контролируемое легирование n-типа легко достигается путем замены Zn элементами группы III, такими как Al, Ga, In, или путем замены кислорода элементами группы VII, хлором или йодом . [47]

Надежное легирование p-типа ZnO остается сложным. Эта проблема возникает из-за низкой растворимости легирующих примесей p-типа и их компенсации обильными примесями n-типа. Эта проблема наблюдается с GaN и ZnSe . Измерение p-типа в "внутренне" n-типовом материале осложняется неоднородностью образцов. [48]

Текущие ограничения p-легирования ограничивают электронные и оптоэлектронные применения ZnO, которые обычно требуют соединений n-типа и p-типа материала. Известные p-тип легирующие примеси включают элементы группы I Li, Na, K; элементы группы V N, P и As; а также медь и серебро. Однако многие из них образуют глубокие акцепторы и не производят значительной p-типа проводимости при комнатной температуре. [13]

Подвижность электронов ZnO сильно зависит от температуры и имеет максимум ~2000 см 2 /(В·с) при 80 К. [49] Данные о подвижности дырок скудны, их значения находятся в диапазоне 5–30 см 2 /(В·с). [50]

Диски ZnO, действующие как варистор , являются активным материалом в большинстве разрядников . [51] [52]

Оксид цинка известен своими сильно нелинейными оптическими свойствами, особенно в объеме. Нелинейность наночастиц ZnO может быть точно настроена в соответствии с их размером. [53]

Производство

Для промышленного использования ZnO производится в объеме 105 тонн в год [25] тремя основными способами: [24]

Непрямой процесс

В косвенном или французском процессе металлический цинк плавится в графитовом тигле и испаряется при температуре выше 907 °C (обычно около 1000 °C). Пары цинка реагируют с кислородом воздуха, образуя ZnO, что сопровождается падением его температуры и яркой люминесценцией. Частицы оксида цинка транспортируются в охлаждающий канал и собираются в рукавном пылеуловителе. Этот косвенный метод был популяризирован Эдмом Жаном Леклером из Парижа в 1844 году и поэтому широко известен как французский процесс. Его продукт обычно состоит из агломерированных частиц оксида цинка со средним размером от 0,1 до нескольких микрометров. По весу большая часть оксида цинка в мире производится с помощью французского процесса.

Прямой процесс

Прямой или американский процесс начинается с различных загрязненных цинковых композитов, таких как цинковые руды или побочные продукты плавильных печей. Прекурсоры цинка восстанавливаются ( карботермическое восстановление ) путем нагревания с источником углерода, таким как антрацит, для получения паров цинка, которые затем окислялись, как в косвенном процессе. Из-за более низкой чистоты исходного материала конечный продукт также имеет более низкое качество в прямом процессе по сравнению с косвенным.

Мокрый химический процесс

Небольшое количество промышленного производства включает в себя мокрые химические процессы, которые начинаются с водных растворов солей цинка, из которых осаждается карбонат цинка или гидроксид цинка . Твердый осадок затем прокаливается при температуре около 800 °C.

Лабораторный синтез

Красный и зеленый цвета этих синтетических кристаллов ZnO обусловлены различной концентрацией кислородных вакансий. [54]

Существует множество специализированных методов получения ZnO для научных исследований и узкоспециализированных приложений. Эти методы можно классифицировать по полученной форме ZnO (объемный, тонкая пленка, нанопроволока ), температуре («низкая», то есть близкая к комнатной температуре или «высокая», то есть T ~ 1000 °C), типу процесса (осаждение паров или выращивание из раствора) и другим параметрам. [ необходима цитата ]

Крупные монокристаллы (много кубических сантиметров) можно выращивать с помощью газового транспорта (осаждение из паровой фазы), гидротермального синтеза [37] [54] [55] или роста из расплава. [7] Однако из-за высокого давления паров ZnO рост из расплава проблематичен. Рост с помощью газового транспорта трудно контролировать, поэтому предпочтение отдается гидротермальному методу. [7] Тонкие пленки можно получать различными методами, включая химическое осаждение из паровой фазы , [56] эпитаксию из паровой фазы металлоорганических соединений , электроосаждение , распыление , пиролиз распыления, термическое окисление , [57] золь-гель синтез, осаждение атомных слоев и импульсное лазерное осаждение . [58]

Оксид цинка может быть получен в больших количествах путем осаждения из соединений цинка, в основном ацетата цинка , в различных растворах, таких как водный гидроксид натрия или водный карбонат аммония . [59] Синтетические методы, описанные в литературе с 2000 года, направлены на получение частиц ZnO с большой площадью поверхности и минимальным распределением по размерам, включая осаждение, механохимические , золь-гель, микроволновые и эмульсионные методы. [60]

Наноструктуры ZnO

Наноструктуры ZnO могут быть синтезированы в различные морфологии, включая нанопроволоки, наностержни , тетраподы, наноленты, наноцветы, наночастицы и т. д. Наноструктуры могут быть получены с помощью большинства вышеупомянутых методов при определенных условиях, а также с помощью метода пар–жидкость–твердое тело . [37] [61] [62] Синтез обычно проводится при температурах около 90 °C в эквимолярном водном растворе нитрата цинка и гексамина , причем последний обеспечивает основную среду. Некоторые добавки, такие как полиэтиленгликоль или полиэтиленимин, могут улучшить соотношение сторон нанопроволок ZnO. [63] Легирование нанопроволок ZnO было достигнуто путем добавления других нитратов металлов в раствор для роста. [64] Морфологию полученных наноструктур можно настраивать, изменяя параметры, относящиеся к составу прекурсора (например, концентрацию цинка и pH) или к термической обработке (например, температуру и скорость нагрева). [65]

Выровненные нанопроволоки ZnO на предварительно засеянных кремниевых , стеклянных и галлиевых подложках были выращены с использованием водных солей цинка, таких как нитрат цинка и ацетат цинка в основных средах. [66] Предварительная засечка подложек с ZnO создает места для однородного зародышеобразования кристалла ZnO во время синтеза. Обычные методы предварительной засечки включают термическое разложение кристаллитов ацетата цинка in situ , центрифугирование наночастиц ZnO и использование методов физического осаждения из паровой фазы для осаждения тонких пленок ZnO. [67] [68] Предварительная засечка может быть выполнена в сочетании с методами нисходящего шаблонирования, такими как электронно-лучевая литография и наносферная литография, для обозначения мест зародышеобразования перед ростом. Выровненные нанопроволоки ZnO могут использоваться в сенсибилизированных красителем солнечных элементах и ​​устройствах полевой эмиссии. [69] [70]

Приложения

Применения порошка оксида цинка многочисленны, и основные из них суммированы ниже. Большинство применений используют реакционную способность оксида как предшественника других соединений цинка. Для применения в материаловедении оксид цинка имеет высокий показатель преломления , высокую теплопроводность, связующие, антибактериальные и УФ-защитные свойства. Следовательно, его добавляют в материалы и продукты, включая пластик, керамику, стекло, цемент, [71] резину, смазочные материалы, [12] краски, мази, клеи, герметики, производство бетона , пигменты, продукты питания, батареи, ферриты и антипирены. [72]

Резиновая промышленность

От 50% до 60% использования ZnO приходится на резиновую промышленность. [73] Оксид цинка вместе со стеариновой кислотой используется при серной вулканизации резины. [24] [74] Добавки ZnO в виде наночастиц используются в резине в качестве пигмента [75] и для повышения ее долговечности [76] , а также использовались в композитных резиновых материалах, таких как материалы на основе монтмориллонита, для придания бактерицидных свойств. [77]

Керамическая промышленность

Керамическая промышленность потребляет значительное количество оксида цинка, в частности, в керамических глазурях и фриттах. Относительно высокая теплоемкость, теплопроводность и высокая температурная стабильность ZnO в сочетании со сравнительно низким коэффициентом расширения являются желательными свойствами в производстве керамики. ZnO влияет на температуру плавления и оптические свойства глазурей, эмалей и керамических составов. Оксид цинка как вторичный флюс с низким расширением улучшает эластичность глазурей, уменьшая изменение вязкости в зависимости от температуры и помогая предотвратить образование трещин и дрожь. При замене BaO и PbO на ZnO теплоемкость уменьшается, а теплопроводность увеличивается. Цинк в небольших количествах улучшает развитие глянцевых и блестящих поверхностей. Однако в умеренных и больших количествах он производит матовые и кристаллические поверхности. Что касается цвета, цинк оказывает сложное влияние. [73]

Лекарство

Уход за кожей

Оксид цинка в виде смеси с примерно 0,5% оксида железа (III) (Fe 2 O 3 ) называется каламином и используется в лосьоне каламином , местном средстве для лечения кожи. [78] Исторически название каламин приписывалось минералу, содержащему цинк, который использовался в порошкообразной форме в качестве лекарства, [79] но в 1803 году было установлено, что руда, описанная как каламин, на самом деле была смесью цинковых минералов смитсонита и гемиморфита . [80]

Оксид цинка широко используется для лечения различных кожных заболеваний, включая атопический дерматит , контактный дерматит , зуд из-за экземы , опрелости и угри . [81] Он используется в таких продуктах, как детская присыпка и защитные кремы для лечения опрелостей , крем с каламином , шампуни против перхоти и антисептические мази. [18] [82] Его часто сочетают с касторовым маслом для образования смягчающего и вяжущего средства , цинкового и касторового крема, обычно используемого для лечения младенцев. [83] [84]

Он также входит в состав тейпа (так называемого «цинкоксидного тейпа»), используемого спортсменами в качестве повязки для предотвращения повреждения мягких тканей во время тренировок. [85]

Антибактериальный

Оксид цинка используется в ополаскивателях для полости рта и зубных пастах в качестве антибактериального средства, предлагаемого для предотвращения образования зубного налета и зубного камня [86] , а также для контроля неприятного запаха изо рта путем снижения количества летучих газов и летучих соединений серы (ЛСС) во рту. [87] Наряду с оксидом цинка или солями цинка эти продукты также обычно содержат другие активные ингредиенты, такие как хлорид цетилпиридиния , [88] ксилит , [89] хинокитиол , [90] эфирные масла и растительные экстракты . [91] [92] Порошкообразный оксид цинка обладает дезодорирующими и антибактериальными свойствами. [93]

ZnO добавляется в хлопчатобумажные ткани, резину, средства по уходу за полостью рта [94] [95] и упаковку пищевых продуктов. [96] [97] Усиленное антибактериальное действие мелких частиц по сравнению с объемным материалом не является исключительным для ZnO и наблюдается для других материалов, таких как серебро . [98] Механизм антибактериального действия ZnO по-разному описывается как генерация активных форм кислорода , высвобождение ионов Zn 2+ и общее нарушение мембраны бактериальной клетки наночастицами. [99]

Солнцезащитный крем

Оксид цинка используется в солнцезащитном креме для поглощения ультрафиолетового света . [81] Это самый широкий спектр поглотителя UVA и UVB [100] [101] , который одобрен для использования в качестве солнцезащитного крема Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA), [102] и полностью фотостабилен. [103] При использовании в качестве ингредиента в солнцезащитном креме оксид цинка блокирует как UVA (320–400 нм), так и UVB (280–320 нм) лучи ультрафиолетового света . Оксид цинка и другой наиболее распространенный физический солнцезащитный крем, диоксид титана , считаются нераздражающими, неаллергенными и некомедогенными . [ 104] Однако цинк из оксида цинка немного впитывается в кожу. [105]

Во многих солнцезащитных кремах используются наночастицы оксида цинка (вместе с наночастицами диоксида титана), поскольку такие мелкие частицы не рассеивают свет и, следовательно, не кажутся белыми. Наночастицы не впитываются в кожу больше, чем частицы оксида цинка обычного размера [106] и впитываются только в самый внешний слой кожи, но не в тело. [106]

Реставрация зубов

При смешивании с эвгенолом образуется оксид цинка эвгенол , который применяется в качестве реставрационного и протезного средства в стоматологии . [29] [107]

Пищевая добавка

Оксид цинка добавляется во многие продукты питания, включая хлопья для завтрака , как источник цинка, необходимого питательного вещества . Цинк может добавляться в пищу в форме наночастиц оксида цинка или в виде сульфата цинка , глюконата цинка , ацетата цинка или цитрата цинка . [108] Некоторые продукты также включают следовые количества ZnO, даже если он не предназначен в качестве питательного вещества. [109]

Пигмент

Оксид цинка (цинковые белила) используется в качестве пигмента в красках и более непрозрачен, чем литопон , но менее непрозрачен, чем диоксид титана . [14] Он также используется в покрытиях для бумаги. Китайские белила — это особый сорт цинковых белил, используемых в пигментах художников. [110] Использование цинковых белил в качестве пигмента в масляной живописи началось в середине 18 века. [111] Он частично заменил ядовитые свинцовые белила и использовался такими художниками, как Бёклин , Ван Гог , [112] Мане , Мунк и другими. Он также является основным ингредиентом минеральной косметики (CI 77947). [113]

УФ-поглотитель

Микронизированный и наноразмерный оксид цинка обеспечивает надежную защиту от ультрафиолетового излучения UVA и UVB и, следовательно, используется в солнцезащитных кремах , [114] а также в солнцезащитных очках с УФ-фильтром для использования в космосе и для защиты при сварке , согласно исследованиям ученых из Лаборатории реактивного движения ( JPL ). [115]

Покрытия

Краски, содержащие порошок оксида цинка, давно используются в качестве антикоррозионных покрытий для металлов. Они особенно эффективны для оцинкованного железа. Железо трудно защитить, поскольку его реактивность с органическими покрытиями приводит к хрупкости и отсутствию адгезии. Краски на основе оксида цинка сохраняют свою гибкость и адгезию на таких поверхностях в течение многих лет. [72]

ZnO с высокой долей n-типа, легированный алюминием , галлием или индием, прозрачен и проводит ток ( прозрачность ~90%, наименьшее удельное сопротивление ~10−4 Ом ·см [116] ). Покрытия ZnO:Al используются для энергосберегающих или теплозащитных окон. Покрытие пропускает видимую часть спектра, но либо отражает инфракрасное (ИК) излучение обратно в помещение (энергосбережение), либо не пропускает ИК излучение в помещение (теплозащита), в зависимости от того, на какой стороне окна находится покрытие. [25]

Пластики, такие как полиэтиленнафталат (PEN), можно защитить, нанеся покрытие из оксида цинка. Покрытие уменьшает диффузию кислорода через PEN. [117] Слои оксида цинка также можно использовать на поликарбонате в наружных применениях. Покрытие защищает поликарбонат от солнечного излучения и снижает скорость его окисления и фотопожелтения. [118]

Предотвращение коррозии в ядерных реакторах

Оксид цинка, обедненный 64 Zn ( изотоп цинка с атомной массой 64), используется для предотвращения коррозии в ядерных реакторах с водой под давлением . Истощение необходимо, поскольку 64 Zn превращается в радиоактивный 65 Zn под воздействием нейтронов реактора. [119]

Реформинг метана

Оксид цинка (ZnO) используется в качестве предварительной обработки для удаления сероводорода (H 2 S) из природного газа после гидрирования любых соединений серы перед риформингом метана , которые могут отравить катализатор. При температурах около 230–430 °C (446–806 °F) H 2 S превращается в воду по следующей реакции: [120]

H2S + ZnO → H2O + ZnS

Электроника

Фотография работающего лазерного диода ZnO UV и соответствующей структуры устройства. [121]
Гибкий газовый датчик на основе наностержней ZnO и его внутренняя структура. ITO означает оксид индия и олова , а PET — полиэтилентерефталат . [122]

ZnO имеет широкую прямую запрещенную зону (3,37 эВ или 375 нм при комнатной температуре). Поэтому его наиболее распространенные потенциальные применения - лазерные диоды и светоизлучающие диоды (СИД). [123] Кроме того, сообщалось о сверхбыстрых нелинейностях и фотопроводящих функциях в ZnO. [124] Некоторые оптоэлектронные применения ZnO перекрываются с GaN , который имеет похожую запрещенную зону (~3,4 эВ при комнатной температуре). По сравнению с GaN, ZnO имеет большую энергию связи экситона (~60 мэВ, в 2,4 раза больше тепловой энергии при комнатной температуре), что приводит к яркому излучению ZnO при комнатной температуре. ZnO можно комбинировать с GaN для светодиодных приложений. Например, прозрачный проводящий оксидный слой и наноструктуры ZnO обеспечивают лучший выход света. [125] Другие свойства ZnO, благоприятные для электронных приложений, включают его устойчивость к высокоэнергетическому излучению и его способность формироваться с помощью влажного химического травления. [126] Радиационная стойкость [127] делает ZnO подходящим кандидатом для космических применений. Наноструктурированный ZnO является эффективной средой как в порошковой, так и в поликристаллической форме в случайных лазерах [ 128] благодаря своему высокому показателю преломления и вышеупомянутым свойствам излучения света. [129]

Датчики газа

Оксид цинка используется в полупроводниковых газовых датчиках для обнаружения соединений в воздухе, таких как сероводород , диоксид азота и летучие органические соединения . ZnO — это полупроводник, который становится n-легированным путем адсорбции восстанавливающих соединений , что снижает обнаруженное электрическое сопротивление через устройство, аналогично широко используемым полупроводниковым газовым датчикам на основе оксида олова . Он формируется в наноструктуры, такие как тонкие пленки, наночастицы , наностолбики или нанопроволоки , чтобы обеспечить большую площадь поверхности для взаимодействия с газами. Датчики изготавливаются селективными для определенных газов путем легирования или поверхностного присоединения материалов, таких как каталитические благородные металлы. [130] [131]

Желательные приложения

Прозрачные электроды

Слои ZnO, легированные алюминием, используются в качестве прозрачных электродов . Компоненты Zn и Al намного дешевле и менее токсичны по сравнению с обычно используемым оксидом индия и олова (ITO). Одно из приложений, которое стало коммерчески доступным, — это использование ZnO в качестве переднего контакта для солнечных элементов или жидкокристаллических дисплеев . [42]

Прозрачные тонкопленочные транзисторы (TTFT) могут быть изготовлены с ZnO. Как полевые транзисторы, они не нуждаются в p–n-переходе, [132] таким образом избегая проблемы легирования p-типа ZnO. Некоторые полевые транзисторы даже используют наностержни ZnO в качестве проводящих каналов. [133]

Пьезоэлектричество

Было показано, что пьезоэлектричество в текстильных волокнах , покрытых ZnO, способно создавать «автономные наносистемы» с помощью повседневных механических нагрузок от ветра или движений тела. [134] [135]

Фотокатализ

ZnO, как в макро- [136] , так и в нано- [137] масштабах, в принципе может использоваться в качестве электрода в фотокатализе , в основном в качестве анода [138] в приложениях зеленой химии . Как фотокатализатор, ZnO реагирует при воздействии УФ-излучения [136] и используется в реакциях фотодеградации для удаления органических загрязнителей из окружающей среды. [139] [140] Он также используется для замены катализаторов, используемых в фотохимических реакциях, которые обычно требуют дорогостоящих или неудобных условий реакции с низким выходом . [136]

Другой

Заостренные кончики наностержней ZnO можно использовать в качестве полевых эмиттеров . [141]

ZnO является перспективным анодным материалом для литий-ионных аккумуляторов , поскольку он дешев, биосовместим и экологически безопасен. ZnO имеет более высокую теоретическую емкость (978 мАч г −1 ), чем многие другие оксиды переходных металлов, такие как CoO (715 мАч г −1 ), NiO (718 мАч г −1 ) и CuO (674 мАч г −1 ). [142] ZnO также используется в качестве электрода в суперконденсаторах. [143]

Безопасность

Как пищевая добавка , оксид цинка входит в список общепризнанных безопасных веществ Управления по контролю за продуктами и лекарствами США . [144]

Сам по себе оксид цинка нетоксичен; однако опасно вдыхать высокие концентрации паров оксида цинка, например, те, которые образуются при плавлении и окислении цинка или цинковых сплавов при высокой температуре. Эта проблема возникает при плавлении сплавов, содержащих латунь, поскольку температура плавления латуни близка к температуре кипения цинка. [145] Вдыхание оксида цинка, которое может возникнуть при сварке оцинкованной (цинкованной) стали , может привести к заболеванию, называемому лихорадкой металлического дыма . [145]

В солнцезащитных формулах, которые объединяли оксид цинка с низкомолекулярными поглотителями УФ-излучения, УФ-свет вызывал фотодеградацию низкомолекулярных поглотителей и токсичность в эмбриональных анализах на данио-рерио. [146]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcd Хейнс, стр. 4.95, 12.80
  2. ^ abcd Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. "#0675". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
  3. ^ ab Haynes, стр. 12.85, 12.89
  4. ^ Хейнс, стр. 4.131
  5. ^ Хейнс, стр. 12.80
  6. ↑ Хейнс, стр. 4.138, 10.251
  7. ^ abc Takahashi K, Yoshikawa A, Sandhu A (2007). Широкозонные полупроводники: фундаментальные свойства и современные фотонные и электронные устройства. Springer. стр. 357. ISBN 978-3-540-47234-6.
  8. ^ Хейнс, стр. 4.145
  9. ↑ Хейнс, стр. 5.2, 5.42, 6.163
  10. ^ Оксид цинка. Chem.sis.nlm.nih.gov. Получено 17.11.2015.
  11. ^ abc "Оксид цинка". Концентрации, представляющие немедленную опасность для жизни или здоровья (IDLH) . Национальный институт охраны труда (NIOSH).
  12. ^ abc Баттес А.Х., Гонсалес Р., Виеска Х.Л., Фернандес Х.Е., Фернандес Дж.Д., Мачадо А., Чоу Р., Риба Дж. (2008). «Наночастицы CuO, ZrO2 и ZnO как противоизносные присадки в смазочные материалы». Носить . 265 (3–4): 422–428. дои : 10.1016/j.wear.2007.11.013.
  13. ^ abcde Özgür Ü, Alivov YI, Liu C, Teke A, Reshchikov M, Doğan S, Avrutin VC, Cho SJ, Morkoç AH (2005). «Комплексный обзор материалов и устройств ZnO». Журнал прикладной физики . 98 (4): 041301–041301–103. Bibcode : 2005JAP....98d1301O. doi : 10.1063/1.1992666.
  14. ^ abc De Liedekerke M (2006). "2.3. Оксид цинка (цинковые белила): пигменты, неорганические, 1". Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a20_243.pub2.
  15. ^ Craddock PT (1998). «Цинк в Индии». 2000 лет цинка и латуни . Британский музей. стр. 27. ISBN 978-0-86159-124-4.
  16. ^ ab Craddock PT (2008). «Горное дело и металлургия, глава 4». В Oleson JP (ред.). Оксфордский справочник по технике и технологиям в классическом мире . Oxford University Press. стр. 111–112. ISBN 978-0-19-518731-1.[ постоянная мертвая ссылка ]
  17. ^ Winchester DJ, Winchester DP, Hudis CA, Norton L (2005). Рак молочной железы (Атлас клинической онкологии) . PMPH USA. стр. 3. ISBN 978-1550092721.
  18. ^ ab Harding FJ (2007). Рак молочной железы: причина – профилактика – лечение. Tekline Publishing. стр. 83. ISBN 978-0-9554221-0-2.
  19. ^ "Цинк". Encyclopaedia Britannica. 10 марта 2009 г.
  20. ^ Craddock PT (2009). «Истоки и вдохновение плавки цинка». Журнал материаловедения . 44 (9): 2181–2191. Bibcode : 2009JMatS..44.2181C. doi : 10.1007/s10853-008-2942-1. S2CID  135523239.
  21. ^ Общая информация о цинке от Национального института здравоохранения, ВОЗ и Международной ассоциации цинка. Получено 10 марта 2009 г.
  22. ^ "Zinc White". Архивировано из оригинала 2021-04-02 . Получено 2020-12-18 .
  23. ^ "Цинковые белила: История использования". Пигменты сквозь века . webexhibits.org.
  24. ^ abcd Портер Ф. (1991). Справочник по цинку: свойства, обработка и использование в дизайне . CRC Press. ISBN 978-0-8247-8340-2.
  25. ^ abcd Klingshirn C (апрель 2007 г.). «ZnO: материал, физика и применение». ChemPhysChem . 8 (6): 782–803. doi :10.1002/cphc.200700002. PMID  17429819.
  26. ^ аб Виберг Э., Холлеман А.Ф. (2001). Неорганическая химия . Эльзевир. ISBN 978-0-12-352651-9.
  27. ^ abc Greenwood NN , Earnshaw A (1997). Химия элементов (2-е изд.). Butterworth-Heinemann . стр. 1201–26. ISBN 978-0-08-037941-8.
  28. ^ Nicholson JW (1998). «Химия цементов, образованных между оксидом цинка и водным хлоридом цинка». Журнал материаловедения . 33 (9): 2251–2254. Bibcode : 1998JMatS..33.2251N. doi : 10.1023/A:1004327018497. S2CID  94700819.
  29. ^ abc Ferracane JL (2001). Материалы в стоматологии: принципы и применение. Lippincott Williams & Wilkins. стр. 70, 143. ISBN 978-0-7817-2733-4.[ постоянная мертвая ссылка ]
  30. ^ Park CK, Silsbee MR, Roy DM (1998). «Реакция схватывания и результирующая структура цинк-фосфатного цемента в различных цементообразующих жидкостях на основе ортофосфорной кислоты». Исследования цемента и бетона . 28 (1): 141–150. doi :10.1016/S0008-8846(97)00223-8.
  31. ^ Fierro JL (2006). Оксиды металлов: химия и применение . CRC Press. стр. 182. ISBN 978-0824723712.
  32. ^ аб Милошевич, Иванка; Стеванович, Владан; Тронк, Пьер; Дамнянович, Милан (15 февраля 2006 г.). «Симметрия наноструктур оксида цинка». Физический журнал: конденсированное вещество . 18 (6): 1939–1953. дои : 10.1088/0953-8984/18/6/010. ISSN  0953-8984. ПМИД  21697567.
  33. ^ ab Филлипс, Дж. К.; Луковский, Г. (2009). "7. Фундаментальные оптические спектры". Связи и полосы в полупроводниках (2-е изд.). Нью-Йорк, Нью-Йорк: Momentum Press. ISBN 978-1-60650-133-7.
  34. ^ Бэйн, Ашим Кумар; Чанд, Прем (2022-11-21). Пироэлектрические материалы: физика и применение (1-е изд.). Wiley. стр. 35. doi :10.1002/9783527839742. ISBN 978-3-527-35101-5.
  35. ^ Росслер У., ред. (1999). Ландольт-Борнштейн, Новая серия, Группа III . Т. 17B, 22, 41B. Springer, Гейдельберг.
  36. ^ Клингширн CF, Вааг А, Хоффманн А, Гертс Дж (2010). Оксид цинка: от фундаментальных свойств к новым применениям. Спрингер. стр. 9–10. ISBN 978-3-642-10576-0.
  37. ^ abc Baruah S, Dutta J (февраль 2009 г.). "Гидротермальный рост наноструктур ZnO". Science and Technology of Advanced Materials . 10 (1): 013001. Bibcode : 2009STAdM..10a3001B. doi : 10.1088/ 1468-6996 /10/1/013001. PMC 5109597. PMID  27877250. 
  38. ^ Абдулсаттар МА (2015). «Защищенные нанотрубки ZnO (3, 0) как строительные блоки голых и пассивированных водородом вюрцитных нанокристаллов ZnO». Сверхрешетки и микроструктуры . 85 : 813–819. Bibcode : 2015SuMi...85..813A. doi : 10.1016/j.spmi.2015.07.015.
  39. ^ Millot M, Tena-Zaera R, Munoz-Sanjose V, Broto JM, Gonzalez J (2010). "Ангармонические эффекты в оптических фононах ZnO, исследованные с помощью спектроскопии Рамана". Applied Physics Letters . 96 (15): 152103. Bibcode : 2010ApPhL..96o2103M. doi : 10.1063/1.3387843. hdl : 10902/23620 .
  40. ^ Posternak M, Resta R, Baldereschi A (октябрь 1994 г.). «Изучение пьезоэлектричества и спонтанной поляризации в ZnO из первых принципов». Physical Review B. 50 ( 15): 10715–10721. Bibcode : 1994PhRvB..5010715D. doi : 10.1103/PhysRevB.50.10715. PMID  9975171.
  41. ^ Волейшис, А.; Кажис, Р.; Волейшене, Б.; Шлитерис, Р. (2011). «Одновременная генерация продольных и сдвиговых ультразвуковых волн: сводка знаний, изготовление и эксперименты пьезоэлементов PZT» (PDF) . Ultragarsas (Ультразвук) . 66 (1). doi :10.5755/j01.u.66.1.263. ISSN  1392-2114.
  42. ^ ab Oh BY, Jeong MC, Moon TH, Lee W, Myoung JM, Hwang JY, Seo DS (2006). «Прозрачные проводящие пленки ZnO, легированные алюминием, для жидкокристаллических дисплеев». Журнал прикладной физики . 99 (12): 124505–124505–4. Bibcode : 2006JAP....99l4505O. doi : 10.1063/1.2206417.
  43. ^ Перьер, Жак; Миллон, Эрик; Крачун, Валентин (17 ноября 2006 г.), Исон, Роберт (редактор), «ZnO и соединения, родственные ZnO», Импульсное лазерное осаждение тонких пленок (1-е изд.), Wiley, стр. 261–289, doi : 10.1002/9780470052129.ch12, ISBN 978-0-471-44709-2, получено 2024-10-27
  44. ^ Кояма, Мики; Ичимура, Масая (2019). «Изготовление прозрачных солнечных элементов ZnO/NiO методом электрохимического осаждения». Японский журнал прикладной физики . 58 (12). Bibcode : 2019JaJAP..58l8003K. doi : 10.7567/1347-4065/ab532a. S2CID  209935734.
  45. ^ Look DC, Hemsky JW, Sizelove JR (1999). "Остаточный собственный мелкий донор в ZnO". Physical Review Letters . 82 (12): 2552–2555. Bibcode : 1999PhRvL..82.2552L. doi : 10.1103/PhysRevLett.82.2552. S2CID  53476471.
  46. ^ Janotti A, Van de Walle CG (январь 2007). "Многоцентровые водородные связи". Nature Materials . 6 (1): 44–7. Bibcode :2007NatMa...6...44J. doi :10.1038/nmat1795. PMID  17143265.
  47. ^ Като Х, Сано М, Миямото К, Яо Т (2002). «Рост и характеристика легированных Ga слоев ZnO на а-плоскостных сапфировых подложках, выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии». Журнал по росту кристаллов . 237–239: 538–543. Bibcode : 2002JCrGr.237..538K. doi : 10.1016/S0022-0248(01)01972-8 .
  48. ^ Ohgaki T, Ohashi N, Sugimura S, Ryoken H, Sakaguchi I, Adachi Y, Haneda H (2008). "Положительные коэффициенты Холла, полученные из смещения контактов на очевидных пленках и кристаллах ZnO n- типа". Journal of Materials Research . 23 (9): 2293–2295. Bibcode : 2008JMatR..23.2293O. doi : 10.1557/JMR.2008.0300. S2CID  137944281.
  49. ^ Вагнер П., Хельбиг Р. (1974). «Халлэффект и анизотропия защитных свойств электронов в ZnO». Журнал физики и химии твердого тела . 35 (3): 327–335. Бибкод : 1974JPCS...35..327W. дои : 10.1016/S0022-3697(74)80026-0.
  50. ^ Ryu YR, Lee TS, White HW (2003). "Свойства легированного мышьяком p-типа ZnO, выращенного методом гибридного лучевого осаждения". Applied Physics Letters . 83 (1): 87. Bibcode : 2003ApPhL..83...87R. doi : 10.1063/1.1590423.
  51. ^ Рене Смитс, Лу ван дер Слюис, Мирсад Капетанович, Дэвид Ф. Пило, Антон Янссен. «Коммутация в системах передачи и распределения электроэнергии». 2014. с. 316.
  52. ^ Мукунд Р. Патель. «Введение в электроэнергетику и силовую электронику». 2012. С. 247.
  53. ^ Irimpan L, Krishnan Deepthy BA, Nampoori VPN, Radhakrishnan P (2008). "Зависимое от размера улучшение нелинейных оптических свойств в наноколлоидах ZnO" (PDF) . Журнал прикладной физики . 103 (3): 033105–033105–7. Bibcode :2008JAP...103c3105I. doi :10.1063/1.2838178.
  54. ^ ab Schulz D, Ganschow S, Klimm D, Struve K (2008). "Метод Бриджмена с индукционным нагревом для роста монокристаллов оксида цинка". Journal of Crystal Growth . 310 (7–9): 1832–1835. Bibcode : 2008JCrGr.310.1832S. doi : 10.1016/j.jcrysgro.2007.11.050.
  55. ^ Baruah S, Thanachayanont C, Dutta J (апрель 2008 г.). «Рост нанопроволок ZnO на нетканых полиэтиленовых волокнах». Science and Technology of Advanced Materials . 9 (2): 025009. Bibcode : 2008STAdM...9b5009B. doi : 10.1088/1468-6996/9/2/025009. PMC 5099741. PMID  27877984 . 
  56. ^ Laurenti, Marco; Cauda, ​​Valentina (2018-02-09). "Пористые тонкие пленки оксида цинка: подходы к синтезу и применение". Покрытия . 8 (2): 67. doi : 10.3390/coatings8020067 . ISSN  2079-6412.
  57. ^ Махалингам, Т.; Джон, В.С.; Раджа, М.; Су, Ю.К.; Себастьян, П.Дж. (июль 2005 г.). «Электроосаждение и характеристика прозрачных тонких пленок ZnO». Материалы солнечной энергетики и солнечные элементы . 88 (2): 227–235. doi :10.1016/j.solmat.2004.06.021.
  58. ^ Амудхавалли, Б.; Мариаппан, Р.; Прасат, М. (декабрь 2022 г.). «Синтез химических методов осаждения тонких пленок ZnO, CdO и CdZnO для содействия дальнейшим исследованиям». Журнал сплавов и соединений . 925 : 166511. doi : 10.1016/j.jallcom.2022.166511.
  59. ^ Нистор, С. В.; Стефан, М.; Гика, Д. (ноябрь 2014 г.). «Импульсный отжиг электронного парамагнитного резонанса с зондированием переходных ионов: применение к термическому формированию и росту наноZnO». Журнал термического анализа и калориметрии . 118 (2): 1021–1031. doi :10.1007/s10973-014-3743-1. ISSN  1388-6150.
  60. ^ Колодзейчак-Радзимская, Агнешка; Есионовский, Теофил (9 апреля 2014 г.). «Оксид цинка - от синтеза к применению: обзор». Материалы . 7 (4): 2833–2881. дои : 10.3390/ma7042833 . ПМЦ 5453364 . ПМИД  28788596. 
  61. ^ Miao L, Ieda Y, Tanemura S, Cao YG, Tanemura M, Hayashi Y, Toh S, Kaneko K (2007). "Синтез, микроструктура и фотолюминесценция хорошо выровненных наностержней ZnO на подложке Si". Наука и технология передовых материалов . 8 (6): 443–447. Bibcode :2007STAdM...8..443M. doi : 10.1016/j.stam.2007.02.012 .
  62. ^ Xu S, Wang ZL (2011). «Одномерные наноструктуры ZnO: рост в растворе и функциональные свойства». Nano Res . 4 (11): 1013–1098. CiteSeerX 10.1.1.654.3359 . doi :10.1007/s12274-011-0160-7. S2CID  137014543. 
  63. ^ Zhou Y, Wu W, Hu G, Wu H, Cui S (2008). «Гидротермальный синтез массивов наностержней ZnO с добавлением полиэтиленимина». Materials Research Bulletin . 43 (8–9): 2113–2118. doi :10.1016/j.materresbull.2007.09.024.
  64. ^ Cui J, Zeng Q, Gibson UJ (2006-04-15). "Синтез и магнитные свойства нанопроволок ZnO, легированных кобальтом". Журнал прикладной физики . 99 (8): 08M113. Bibcode : 2006JAP....99hM113C. doi : 10.1063/1.2169411.
  65. ^ Elen K, Van den Rul H, Hardy A, Van Bael MK, D'Haen J, Peeters R и др. (февраль 2009 г.). «Гидротермальный синтез наностержней ZnO: статистическое определение значимых параметров с учетом уменьшения диаметра». Nanotechnology . 20 (5): 055608. Bibcode :2009Nanot..20e5608E. doi :10.1088/0957-4484/20/5/055608. PMID  19417355. S2CID  206056816.
  66. ^ Greene LE, Law M, Goldberger J, Kim F, Johnson JC, Zhang Y и др. (июль 2003 г.). «Низкотемпературное производство массивов нанопроволок ZnO на пластинах». Angewandte Chemie . 42 (26): 3031–4. doi :10.1002/anie.200351461. PMID  12851963.
  67. ^ Wu WY (2009). «Влияние характеристик затравочного слоя на синтез нанопроволок ZnO». Журнал Американского керамического общества . 92 (11): 2718–2723. doi :10.1111/j.1551-2916.2009.03022.x.
  68. ^ Greene LE, Law M, Tan DH, Montano M, Goldberger J, Somorjai G, Yang P (июль 2005 г.). «Общий путь к вертикальным массивам нанопроволок ZnO с использованием текстурированных семян ZnO». Nano Letters . 5 (7): 1231–6. Bibcode : 2005NanoL...5.1231G. doi : 10.1021/nl050788p. PMID  16178216.
  69. ^ Hua G (2008). «Изготовление массивов нанопроволок ZnO путем циклического роста в водном растворе без поверхностно-активных веществ и их применение в сенсибилизированных красителем солнечных элементах». Materials Letters . 62 (25): 4109–4111. Bibcode : 2008MatL...62.4109H. doi : 10.1016/j.matlet.2008.06.018.
  70. ^ Lee JH, Chung YW, Hon MH, Leu C (2009-05-07). "Контролируемый плотностью рост и свойство полевой эмиссии выровненных массивов наностержней ZnO". Applied Physics A. 97 ( 2): 403–408. Bibcode :2009ApPhA..97..403L. doi :10.1007/s00339-009-5226-y. S2CID  97205678.
  71. ^ Санчес-Пескадор Р., Браун Дж. Т., Робертс М., Урдеа М. С. (февраль 1988 г.). «Нуклеотидная последовательность детерминанты устойчивости к тетрациклину tetM из Ureaplasma urealyticum». Nucleic Acids Research . 16 (3): 1216–7. doi :10.1093/nar/16.3.1216. PMC 334766. PMID  3344217 . 
  72. ^ ab Ambica Dhatu Private Limited. Применение ZnO. Архивировано 19 декабря 2019 г., дата доступа Wayback Machine 25 января 2009 г.
  73. ^ ab Moezzi A, McDonagh AM, Cortie MB (2012). «Обзор: Частицы оксида цинка: синтез, свойства и применение». Chemical Engineering Journal . 185–186: 1–22. doi :10.1016/j.cej.2012.01.076.
  74. ^ Браун Х. Э. (1957). Оксид цинка вновь открыт . Нью-Йорк: The New Jersey Zinc Company.
  75. ^ Саху, Сухисмита; Маити, Мадхучханда; Гангули, Анирбан; Джейкоб Джордж, Джину; Бхоумик, Анил К. (15 августа 2007 г.). «Влияние наночастиц оксида цинка как активатора отверждения на свойства натурального каучука и нитрильного каучука». Журнал прикладной науки о полимерах . 105 (4): 2407–2415. дои : 10.1002/app.26296. ISSN  0021-8995.
  76. ^ Прашант, ГК; Дилип, MS; Гадевар, Манодж; Гош, Митхун Кумар; Рао, Шрилатха; Гиреша, А.С.; Прашант, Пенсильвания; Свами, М. Махадева; Ятиш, К.В.; Муттураджу, М. (июнь 2024 г.). «Наноструктуры оксида цинка: раскрытие потенциала биомедицинских применений: краткий обзор». Бионанонаука . 14 (2): 1876–1896. дои : 10.1007/s12668-024-01366-4. ISSN  2191-1630.
  77. ^ Archibong, Friday Nwankwo; Orakwe, Louis Chukwuemeka; Ogah, Ogah Anselm; Mbam, Stephen Ogbonna; Ajah, Stephen Aroh; Okechukwu, Michael Emeka; Igberi, Christiana Ogonna; Okafor, Kosisochukwu Jideofor; Chima, Melford Onyemaechi; Ikelle, Ikelle Issie (февраль 2023 г.). «Emerging progress in montmorillonite rubber/polymer nanocomposites: a review». Journal of Materials Science . 58 (6): 2396–2429. doi :10.1007/s10853-023-08173-4. ISSN  0022-2461.
  78. ^ Braun-Falco O, Plewig G, Wolff HH, Burgdorf W (2012). «Местная терапия». Дерматология (2-е изд.). Springer Science & Business Media. стр. 1724. ISBN 9783642979316. Архивировано из оригинала 29.12.2016.
  79. ^ Гоф, Джон Вайдхоффт (1930). Копи Мендипа . Oxford University Press. С. 219–221. OCLC  163035417.
  80. ↑ Гуд, Джордж Браун (1897). Смитсоновский институт, 1846-1896, История его первой половины столетия. Вашингтон, округ Колумбия: De Vinne Press. С. 12–13.
  81. ^ ab Gupta, Mrinal; Mahajan, Vikram K.; Mehta, Karaninder S.; Chauhan, Pushpinder S. (2014). "Цинковая терапия в дерматологии: обзор". Dermatology Research and Practice . 2014 : 709152. doi : 10.1155/2014/709152 . PMC 4120804. PMID  25120566 . 
  82. ^ Британский национальный формуляр (2008). «Раздел 13.2.2 Барьерные препараты».
  83. ^ Уильямс, Шерилл (1 июля 2012 г.). Лекарственные растения в Австралии. Том 3: Растения, зелья и яды. Rosenberg Publishing. стр. 309. ISBN 978-1-925078-07-7. Архивировано из оригинала 20 апреля 2023 г. . Получено 8 марта 2023 г. .
  84. ^ Натан, Алан (2010). Лекарства без рецепта. Pharmaceutical Press. стр. 206. ISBN 978-0-85369-886-9. Получено 8 марта 2023 г. .
  85. ^ Хьюз Г., Маклин Н. Р. (декабрь 1988 г.). «Цинковая оксидная лента: полезная повязка для упорных травм кончиков пальцев и мягких тканей». Архивы неотложной медицины . 5 (4): 223–7. doi :10.1136/emj.5.4.223. PMC 1285538. PMID 3233136  . 
  86. ^ Линч, Ричард Дж. М. (август 2011 г.). «Цинк во рту, его взаимодействие с зубной эмалью и возможное воздействие на кариес; обзор литературы». International Dental Journal . 61 (Suppl 3): 46–54. doi : 10.1111/j.1875-595X.2011.00049.x . PMC 9374993. PMID  21762155 . 
  87. ^ Кортелли, Хосе Роберто; Барбоза, Моника Дурадо Силва; Вестфаль, Мириам Ардиго (август 2008 г.). «Неприятный запах изо рта: обзор связанных факторов и терапевтического подхода». Бразильское устное исследование . 22 (приложение 1): 44–54. дои : 10.1590/S1806-83242008000500007 . ПМИД  19838550.
  88. ^ "SmartMouth Clinical DDS Активированный ополаскиватель для полости рта". smartmouth.com .
  89. ^ "Oxyfresh". Oxyfresh.com .
  90. ^ "Dr ZinX". drzinx.com . Архивировано из оригинала 2020-11-20 . Получено 06.01.2021 .
  91. ^ Стинберге, Дэниел Ван; Авонтродт, Питер; Питерс, Воутер; Пауэлс, Мартина; Кук, Вим; Лийнен, Ан; Киринен, Марк (сентябрь 2001 г.). «Влияние различных ополаскивателей на утреннее дыхание». Журнал пародонтологии . 72 (9): 1183–1191. дои : 10.1902/jop.2000.72.9.1183. ПМИД  11577950.
  92. ^ Харпер, Д. Скотт; Мюллер, Лора Дж.; Файн, Джеймс Б.; Гордон, Джеффри; Ластер, Ларри Л. (июнь 1990 г.). «Клиническая эффективность зубной пасты и ополаскивателя для полости рта, содержащих экстракт сангвинарии и хлорид цинка, в течение 6 месяцев использования». Журнал пародонтологии . 61 (6): 352–358. doi :10.1902/jop.1990.61.6.352. PMID  2195152.
  93. ^ Padmavathy N, Vijayaraghavan R (июль 2008 г.). "Повышенная биоактивность наночастиц ZnO — антимикробное исследование". Science and Technology of Advanced Materials . 9 (3): 035004. Bibcode : 2008STAdM...9c5004P. doi : 10.1088/1468-6996/9/3/035004. PMC 5099658. PMID  27878001 . 
  94. ^ ten Cate JM (февраль 2013 г.). «Современный взгляд на использование фторсодержащих продуктов в профилактике кариеса». British Dental Journal . 214 (4): 161–7. doi : 10.1038/sj.bdj.2013.162 . PMID  23429124.
  95. ^ Рошин-Грет К., Перош К., Сутей И., Башич К. (ноябрь 2013 г.). «Кариостатические механизмы фтора». Акта Медика Академика . 42 (2): 179–88. дои : 10.5644/ama2006-124.85 . ПМИД  24308397.
  96. ^ Li Q, Chen SL, Jiang WC (2007). «Устойчивость антибактериальной хлопчатобумажной ткани nano ZnO к поту». Журнал прикладной полимерной науки . 103 : 412–416. doi :10.1002/app.24866.
  97. ^ Сайто М (1993). «Антибактериальные, дезодорирующие и поглощающие УФ-излучение материалы, полученные с использованием тканей с покрытием из оксида цинка (ZnO)». Журнал промышленного текстиля . 23 (2): 150–164. doi :10.1177/152808379302300205. S2CID  97726945.
  98. ^ Akhavan O, Ghaderi E (февраль 2009 г.). «Улучшение антибактериальных свойств наностержней Ag электрическим полем». Science and Technology of Advanced Materials . 10 (1): 015003. Bibcode : 2009STAdM..10a5003A. doi : 10.1088/1468-6996/10/1/015003. PMC 5109610. PMID  27877266. 
  99. ^ Сирелхатим, Амна; Махмуд, Шахром; Сини, Азман; Каус, Нур Хайда Мохамад; Энн, Лин Чуо; Бахори, Сити Хадиджа Мохд; Хасан, Хавса; Мохамад, Дасмавати (июль 2015 г.). «Обзор наночастиц оксида цинка: антибактериальная активность и механизм токсичности». Нано-микробуквы . 7 (3): 219–242. Бибкод : 2015NML.....7..219S. дои : 10.1007/s40820-015-0040-x. ISSN  2311-6706. ПМК 6223899 . ПМИД  30464967. 
  100. ^ "Критическая длина волны и широкоспектральная защита от ультрафиолета". mycpss.com . Архивировано из оригинала 15 апреля 2018 г. Получено 15 апреля 2018 г.
  101. ^ More BD (2007). «Физические солнцезащитные кремы: на пути к возвращению». Indian Journal of Dermatology, Venereology and Leprology . 73 (2): 80–5. doi : 10.4103/0378-6323.31890 . hdl : 1807/47877 . PMID  17456911.
  102. ^ "Солнцезащитный крем". Управление по контролю за продуктами и лекарствами США.
  103. ^ Mitchnick MA, Fairhurst D, Pinnell SR (январь 1999). «Микродисперсный оксид цинка (Z-cote) как фотостабильный солнцезащитный агент UVA/UVB». Журнал Американской академии дерматологии . 40 (1): 85–90. doi :10.1016/S0190-9622(99)70532-3. PMID  9922017.
  104. ^ «На что обращать внимание при выборе солнцезащитного крема». The New York Times . 10 июня 2009 г.
  105. ^ Agren MS (2009). «Чрескожная абсорбция цинка из оксида цинка, нанесенного местно на неповрежденную кожу человека». Dermatologica . 180 (1): 36–9. doi :10.1159/000247982. PMID  2307275.
  106. ^ ab Burnett ME, Wang SQ (апрель 2011 г.). «Текущие противоречия в отношении солнцезащитных средств: критический обзор». Фотодерматология, фотоиммунология и фотомедицина . 27 (2): 58–67. doi : 10.1111/j.1600-0781.2011.00557.x . PMID  21392107. S2CID  29173997.
  107. ^ van Noort R (2002). Введение в стоматологические материалы (2-е изд.). Elsevier Health Sciences. ISBN 978-0-7234-3215-9.
  108. ^ Youn SM, Choi SJ (май 2022 г.). «Наночастицы оксида цинка в пищевых добавках: растворение, взаимодействие, судьба, цитотоксичность и пероральная токсичность». International Journal of Molecular Sciences . 23 (11): 6074. doi : 10.3390/ijms23116074 . PMC 9181433 . PMID  35682753. 
  109. ^ Grasso A, Ferrante M, Moreda-Piñeiro A, Arena G, Magarini R, Oliveri Conti G, Cristaldi A, Copat C (2022). «Диетическое воздействие наночастиц оксида цинка (ZnO-NP) из консервированных морепродуктов методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС) с одной частицей: баланс рисков и преимуществ для здоровья человека». Экотоксикология и экологическая безопасность . 231 : 113217. Bibcode : 2022EcoES.23113217G. doi : 10.1016/j.ecoenv.2022.113217. ISSN  0147-6513. PMID  35077994.
  110. ^ Сент-Клер К (2016). Тайная жизнь цвета . Лондон: Джон Мюррей. стр. 40. ISBN 9781473630819. OCLC  936144129.
  111. ^ Kuhn, H. (1986) «Цинковые белила», стр. 169–186 в книге « Художнические пигменты. Справочник по их истории и характеристикам» , том 1. Л. Феллер (ред.). Cambridge University Press, Лондон. ISBN 978-0521303743 
  112. ^ Винсент ван Гог, «Пшеничное поле с кипарисами», 1889, анализ пигмента в ColourLex
  113. ^ Буше К. "Вся правда о минеральной косметике". WebMD . Получено 25 января 2009 г.
  114. ^ Агентство по охране окружающей среды США: Солнцезащитный крем Каковы активные ингредиенты солнцезащитного крема – Физические ингредиенты: «Физические соединения диоксида титана и оксида цинка отражают, рассеивают и поглощают как UVA, так и UVB-лучи». В таблице они перечислены как обеспечивающие обширную физическую защиту от UVA и UVB-лучей
  115. ^ Look Sharp While Seeing Sharp. Научно-техническая информация НАСА (2006). Получено 17 октября 2009 г. Ученые JPL разработали солнцезащитные очки с защитой от ультрафиолета, используя красители и «оксид цинка, который поглощает ультрафиолетовый свет».
  116. ^ Schmidtmende L, MacManusdriscoll J (2007). «ZnO – наноструктуры, дефекты и устройства». Materials Today . 10 (5): 40–48. doi : 10.1016/S1369-7021(07)70078-0 .
  117. ^ Guedri-Knani L, Gardette JL, Jacquet M, Rivaton A (2004). «Фотозащита поли(этилен-нафталата) покрытием из оксида цинка». Технология поверхностей и покрытий . 180–181: 71–75. doi :10.1016/j.surfcoat.2003.10.039.
  118. ^ Moustaghfir A, Tomasella E, Rivaton A, Mailhot B, Jacquet M, Gardette JL, Cellier J (2004). «Напыленные покрытия из оксида цинка: структурное исследование и применение для фотозащиты поликарбоната». Surface and Coatings Technology . 180–181: 642–645. doi :10.1016/j.surfcoat.2003.10.109.
  119. ^ Cowan RL (2001). «Химия воды BWR? Тонкий баланс». Ядерная энергия . 40 (4): 245–252. doi :10.1680/nuen.40.4.245.39338.
  120. ^ Робинсон, Виктор С. (1978) «Процесс десульфурации с использованием частиц оксида цинка с большой площадью поверхности и повышенной прочностью» патент США 4,128,619
  121. ^ Liu XY, Shan CX, Zhu H, Li BH, Jiang MM, Yu SF, Shen DZ (сентябрь 2015 г.). "Ультрафиолетовые лазеры, полученные методом электростатического легирования". Scientific Reports . 5 : 13641. Bibcode :2015NatSR...513641L. doi :10.1038/srep13641. PMC 4555170 . PMID  26324054. 
  122. ^ Zheng ZQ, Yao JD, Wang B, Yang GW (июнь 2015 г.). «Управляющий светом, гибкий и прозрачный датчик этанолового газа на основе наночастиц ZnO для носимых устройств». Scientific Reports . 5 : 11070. Bibcode :2015NatSR...511070Z. doi :10.1038/srep11070. PMC 4468465 . PMID  26076705. 
  123. ^ Бакин А., Эль-Шаер А., Мофор AC, Аль-Сулейман М., Шленкер Э., Вааг А. (2007). «Квантовые ямы ZnMgO-ZnO, встроенные в наностолбики ZnO: на пути к реализации наносветодиодов». Физический статус Solidi C . 4 (1): 158–161. Бибкод : 2007PSSCR...4..158B. дои : 10.1002/pssc.200673557.
  124. ^ Torres-Torres, C.; Castro-Chacón, JH; Castañeda, L.; Rojo, R. Rangel; Torres-Martínez, R.; Tamayo-Rivera, L.; Khomenko, AV (2011-08-15). "Сверхбыстрый нелинейный оптический отклик фотопроводящих пленок ZnO с наночастицами фтора". Optics Express . 19 (17): 16346–16355. Bibcode : 2011OExpr..1916346T. doi : 10.1364/OE.19.016346 . ISSN  1094-4087. PMID  21934998.
  125. ^ Бакин А (2010). «Гибридные гетероструктуры ZnO – GaN как потенциально рентабельная светодиодная технология». Труды IEEE . 98 (7): 1281–1287. doi :10.1109/JPROC.2009.2037444. S2CID  20442190.
  126. ^ Look D (2001). «Последние достижения в области материалов и устройств на основе ZnO». Materials Science and Engineering B. 80 ( 1–3): 383–387. doi :10.1016/S0921-5107(00)00604-8.
  127. ^ Kucheyev SO, Williams JS, Jagadish C, Zou J, Evans C, Nelson AJ, Hamza AV (2003-03-31). "Структурные дефекты в ZnO, созданные ионным пучком" (PDF) . Physical Review B. 67 ( 9): 094115. Bibcode : 2003PhRvB..67i4115K. doi : 10.1103/physrevb.67.094115.
  128. ^ Перьер, Жак; Миллон, Эрик; Крачун, Валентин (17 ноября 2006 г.), Исон, Роберт (ред.), «ZnO и соединения, родственные ZnO», Импульсное лазерное осаждение тонких пленок (1-е изд.), Wiley, стр. 282, номер домена : 10.1002/9780470052129.ch12, ISBN 978-0-471-44709-2, получено 2024-10-27
  129. ^ Абдулхамид, Абдулла (22 июля 2024 г.). «Случайные лазеры на основе ZnO и их применение в качестве датчиков: мини-обзор». Applied Nanoscience . 14 (10): 985–995. doi :10.1007/s13204-024-03059-6. ISSN  2190-5509.
  130. ^ Чжоу, Синь; Ли, Сонги; Сюй, Чжаочао; Юн, Джуён (2015). «Последние достижения в разработке хемосенсоров для газов». Chemical Reviews . 115 (15): 7944–8000. doi :10.1021/cr500567r. ISSN  0009-2665. PMID  25651137.
  131. ^ Sun, Yu-Feng; Liu, Shao-Bo; Meng, Fan-Li; Liu, Jin-Yun; Jin, Zhen; Kong, Ling-Tao; Liu, Jin-Huai (2012). «Металлические оксидные наноструктуры и их газочувствительные свойства: обзор». Датчики . 12 (3): 2610–2631. Bibcode : 2012Senso..12.2610S. doi : 10.3390/s120302610 . ISSN  1424-8220. PMC 3376589. PMID 22736968  . 
  132. ^ Nomura K, Ohta H, Ueda K, Kamiya T, Hirano M, Hosono H (май 2003 г.). «Тонкопленочный транзистор, изготовленный из однокристаллического прозрачного оксидного полупроводника». Science . 300 (5623): 1269–72. Bibcode :2003Sci...300.1269N. doi :10.1126/science.1083212. PMID  12764192. S2CID  20791905.
  133. ^ Heo YW, Tien LC, Kwon Y, Norton DP, Pearton SJ, Kang BS, Ren F (2004). "Полевой транзистор с нанопроволокой ZnO в режиме обеднения". Applied Physics Letters . 85 (12): 2274. Bibcode : 2004ApPhL..85.2274H. doi : 10.1063/1.1794351.
  134. ^ Keim B (13 февраля 2008 г.). «Пьезоэлектрические нанопровода превращают ткань в источник питания». Wired News . CondéNet. Архивировано из оригинала 15 февраля 2008 г.
  135. ^ Qin Y, Wang X, Wang ZL (февраль 2008). «Гибридная структура микроволокна-нанопроволоки для сбора энергии». Nature . 451 (7180): 809–13. Bibcode :2008Natur.451..809Q. doi :10.1038/nature06601. PMID  18273015. S2CID  4411796.
  136. ^ abc Lang, Xianjun; Chen, Xiaodong; Zhao, Jincai (2014). «Гетерогенный фотокатализ видимого света для селективных органических превращений». Chem. Soc. Rev. 43 ( 1): 473–486. doi : 10.1039/C3CS60188A. hdl : 10220/19472 . ISSN  0306-0012. PMID  24162830.
  137. ^ Онг, Чин Бун; Нг, Ло Йонг; Мохаммад, Абдул Вахаб (01.01.2018). «Обзор наночастиц ZnO как солнечных фотокатализаторов: синтез, механизмы и применение». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 81 : 536–551. Bibcode : 2018RSERv..81..536O. doi : 10.1016/j.rser.2017.08.020. ISSN  1364-0321.
  138. ^ Ян, Цзиньхуэй; Ван, Донге; Хан, Хунсянь; Ли, Кан (2013-08-20). «Роли сокатализаторов в фотокатализе и фотоэлектрокатализе». Accounts of Chemical Research . 46 (8): 1900–1909. doi :10.1021/ar300227e. ISSN  0001-4842. PMID  23530781.
  139. ^ Ли, Киан Мун; Лай, Чин Вэй; Нгай, Ко Синг; Хуан, Джун Чинг (2016-01-01). «Последние разработки фотокатализаторов на основе оксида цинка в технологии очистки воды: обзор». Water Research . 88 : 428–448. Bibcode : 2016WatRe..88..428L. doi : 10.1016/j.watres.2015.09.045. ISSN  0043-1354. PMID  26519627.
  140. ^ Онг, Чин Бун; Нг, Ло Йонг; Мохаммад, Абдул Вахаб (01.01.2018). «Обзор наночастиц ZnO как солнечных фотокатализаторов: синтез, механизмы и применение». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 81 : 536–551. Bibcode : 2018RSERv..81..536O. doi : 10.1016/j.rser.2017.08.020. ISSN  1364-0321.
  141. ^ Li YB, Bando Y, Golberg D (2004). "ZnO наноиглы с возмущениями поверхности кончика: превосходные полевые эмиттеры". Applied Physics Letters . 84 (18): 3603. Bibcode : 2004ApPhL..84.3603L. doi : 10.1063/1.1738174.
  142. ^ Zheng X, Shen G, Wang C, Li Y, Dunphy D, Hasan T и др. (апрель 2017 г.). «Био-вдохновленные материалы Мюррея для массопереноса и активности». Nature Communications . 8 : 14921. Bibcode : 2017NatCo ...814921Z. doi : 10.1038/ncomms14921. PMC 5384213. PMID  28382972. 
  143. ^ Sreejesh, M.; Dhanush, S.; Rossignol, F.; Nagaraja, HS (2017-04-15). «Синтез композитов rGO/ZnO с помощью микроволн для неферментативного определения глюкозы и применения в суперконденсаторах». Ceramics International . 43 (6): 4895–4903. doi :10.1016/j.ceramint.2016.12.140. ISSN  0272-8842.
  144. ^ "Оксид цинка". База данных обзоров Комитета по веществам GRAS (SCOGS) . Управление по контролю за продуктами питания и лекарственными средствами США. Архивировано из оригинала 16 апреля 2014 года . Получено 2009-08-03 .
  145. ^ ab Gray T. «Безопасность литья цинка». Деревянная периодическая таблица .
  146. ^ Гинзбург AL, Блэкберн RS, Сантильян C, Труонг L, Тангуэй RL, Хатчисон JE (2021). «Изменения эффективности и токсичности солнцезащитных ингредиентов под воздействием оксида цинка при УФ-облучении». Photochem Photobiol Sci . 20 (10): 1273–1285. Bibcode : 2021PhPhS..20.1273G. doi : 10.1007/s43630-021-00101-2. PMC 8550398. PMID  34647278 . 

Цитируемые источники

Обзоры

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Оксид цинка .
Найдите в Викисловаре, бесплатном словаре, термины «оксид цинка»  и «философская шерсть» .