碱溶转化法制备氧化锌晶须

新材料及其应用

1. 痛点问题

目前含锌产品以金属锌和普通氧化锌为主，存在产品价廉、结构单一、附加值低等问题。受技术经济条件限制，性能优异、附加值高的先进含锌材料如氧化锌晶须等，至今尚未得到大规模工业应用。在晶须氧化锌制备方面，前人虽已做大量工作，但多以锌盐或锌为原料，存在原料利用率和晶须制备效率低、副产物和废水需处理等环境和经济效益问题，制约了相关技术的产业化发展。

2. 解决方案

以普通锌盐为原料、无机碱水溶液为溶剂，在室温条件下进行活化碱溶, 制得含活性氧化锌的悬浮液，然后加入促溶剂和晶型控制剂, 在低温水热条件下, 通过溶解-定向结晶途径制得纯度大于98%、长径比大于10的氧化锌晶须。

合作需求

资金需求：

1）中试项目，100吨/年氧化锌晶须，需投资1000-1500万元；

2）示范生产项目，2000吨/年氧化锌晶须，需投资1亿元。

目标企业：

1）原料端，地方锌冶炼厂、化工厂等企业；

2）市场端，塑料/橡胶/涂料/纺织公司、合金企业、新能源公司、精密器件、医疗企业等。

氧化锌晶须具有力学性能优异，化学性质稳定、耐高温等晶须材料共有的特征, 还有宽禁带、压电、光电、抗菌等独特性质，可与塑料、橡胶、涂料、织物纤维等复合制备结构功能一体化材料, 也可用于制备太阳能电池、传感器、场发射器件、纳米激光器等精密器材。

依托开发的低成本、环保型无机晶须的创新技术，逐步开展碱溶转化法制备氧化锌晶须百吨级中试放大验证，建设千吨级示范工程，解决工程应用中的技术及经济性问题，突破现有晶须生产能

与国内同类技术比较，本技术成果的主要竞争优势如下：

（1）过程简单，成本低。

原料来源广泛，价廉易得；过程温和、工艺简短，成本低廉，吨晶须制备成本可控制在5万元以内。国内类似技术一般或采用价高原料、或加入大量价贵试剂，或低效率，或高能耗，吨晶须成本一般在10万元以上。

（2）产品性能好，附加值高。

国内类似技术所得产品以团聚态四针状居多，影响后继应用。本技术成果所得氧化锌晶须产品纯度大于98%、长径比10-200，分散性良好，在对分散性要求较高的复合材料市场，预期有显著技术经济应用优势。

（3）成熟度：实验室成熟技术。

发明专利

已获授权发明专利，保护了三项关键技术。这三项独特技术为分散良好、形貌规则的氧化锌晶须的低成本绿色清洁制备奠定了技术基础，可望在后继产业推广中将技术优势化为商务优势。