堿溶轉化法制備氧化鋅晶須

新材料及其應用

1. 痛點問題

目前含鋅產品以金屬鋅和普通氧化鋅為主，存在產品價廉、結構單一、附加值低等問題。受技術經濟條件限制，性能優異、附加值高的先進含鋅材料如氧化鋅晶須等，至今尚未得到大規模工業應用。在晶須氧化鋅制備方面，前人雖已做大量工作，但多以鋅鹽或鋅為原料，存在原料利用率和晶須制備效率低、副產物和廢水需處理等環境和經濟效益問題，制約了相關技術的產業化發展。

2. 解決方案

以普通鋅鹽為原料、無機堿水溶液為溶劑，在室溫條件下進行活化堿溶, 制得含活性氧化鋅的懸浮液，然后加入促溶劑和晶型控制劑, 在低溫水熱條件下, 通過溶解-定向結晶途徑制得純度大于98%、長徑比大于10的氧化鋅晶須。

合作需求

資金需求：

1）中試項目，100噸/年氧化鋅晶須，需投資1000-1500萬元；

2）示范生產項目，2000噸/年氧化鋅晶須，需投資1億元。

目標企業：

1）原料端，地方鋅冶煉廠、化工廠等企業；

2）市場端，塑料/橡膠/涂料/紡織公司、合金企業、新能源公司、精密器件、醫療企業等。

氧化鋅晶須具有力學性能優異，化學性質穩定、耐高溫等晶須材料共有的特征, 還有寬禁帶、壓電、光電、抗菌等獨特性質，可與塑料、橡膠、涂料、織物纖維等復合制備結構功能一體化材料, 也可用于制備太陽能電池、傳感器、場發射器件、納米激光器等精密器材。

依托開發的低成本、環保型無機晶須的創新技術，逐步開展堿溶轉化法制備氧化鋅晶須百噸級中試放大驗證，建設千噸級示范工程，解決工程應用中的技術及經濟性問題，突破現有晶須生產能

與國內同類技術比較，本技術成果的主要競爭優勢如下：

（1）過程簡單，成本低。

原料來源廣泛，價廉易得；過程溫和、工藝簡短，成本低廉，噸晶須制備成本可控制在5萬元以內。國內類似技術一般或采用價高原料、或加入大量價貴試劑，或低效率，或高能耗，噸晶須成本一般在10萬元以上。

（2）產品性能好，附加值高。

國內類似技術所得產品以團聚態四針狀居多，影響后繼應用。本技術成果所得氧化鋅晶須產品純度大于98%、長徑比10-200，分散性良好，在對分散性要求較高的復合材料市場，預期有顯著技術經濟應用優勢。

（3）成熟度：實驗室成熟技術。

發明專利

已獲授權發明專利，保護了三項關鍵技術。這三項獨特技術為分散良好、形貌規則的氧化鋅晶須的低成本綠色清潔制備奠定了技術基礎，可望在后繼產業推廣中將技術優勢化為商務優勢。