hepes wird abgekürzt4- (2-Hydroxyethyl) -1-piperazinethansulfonsäureDies ist ein guter Puffer mit einem pH-Pufferbereich von 6,8 bis 8,2 und wird aufgrund seiner guten Fähigkeit, physiologischen pH-Wert zu erhalten, in der Zellkultur häufig verwendet. Es kann auch zur Herstellung von porösen Zinkoxid-Mikrokugeln verwendet werden.

Zinkoxid hat als ii-vi-Halbleiterverbindung eine Bandlücke von 3,37 eV und eine Exzitonenbindungsenergie von 60 mev. Aufgrund seiner besonderen piezoelektrischen und optischen Eigenschaften wird Zinkoxid in vielen Bereichen eingesetzt, beispielsweise in Solarzellen, Sensoren und spannungsempfindlichen Widerständen, piezoelektrischen Materialien, antibakteriellen Wirkstoffen und in der Photokatalyse. Die Morphologie und Größe von Zinkoxid hat einen wichtigen Einfluss auf seine Eigenschaften und Anwendungen, insbesondere poröse Zinkoxid-Mikrokugeln, die eine niedrige Dichte und hohe spezifische Oberflächeneigenschaften in Katalysatoren, Gassensoren, Wirkstoffabgabe und anderen Bereichen aufweisen.

Derzeit wurde über verschiedene Verfahren berichtet, um poröse Zinkoxid-Mikrokügelchen zu synthetisieren, wie Hochtemperatur-Kalzinierung, chemische Gasphasenabscheidung und chemische Badabscheidung. Diese Verfahren weisen jedoch hohe Reaktionstemperaturen auf, sind kompliziert zu bedienen und schwer zu kontrollieren. Die solvothermale Methode wird aufgrund ihrer einfachen Ausrüstung und milden Reaktionsbedingungen häufig für die Synthese von Zinkoxid-Mikro- / Nanomaterialien eingesetzt. Die Synthese poröser Zinkoxid-Mikrokügelchen durch ein solvothermales Verfahren erfordert jedoch häufig die Zugabe eines Templatmittels oder eines Porogens. Nach Beendigung der Reaktion ist eine weitere Nachbehandlung erforderlich, um das Templat zu entfernen, was die Komplexität des Prozesses und die Umweltverschmutzung erhöht.

Um die oben genannten Probleme zu lösen, entwickelten die Forscher [1] eine Herstellungsmethode für poröse Zinkoxid-MikrokugelnhepesDies ist kostengünstig und einfach zu handhaben, und das erhaltene Zinkoxid besitzt eine einheitliche Morphologie, eine hohe spezifische Oberfläche und eine mehrstufige Porenstruktur. Die spezifischen Operationen sind wie folgt:

(3) das erhaltene Produkt wurde durch 10-minütige Zentrifugation bei 10000 Upm / min gewaschen und der Überstand entfernt, 5 mal wiederholen, um das restliche Lösungsmittel und die Hepes zu entfernen. Das Produkt wurde 24 Stunden in einem 60 ° C-Ofen getrocknet und dann auf natürliche Weise abgekühlt.

Bei dieser Methode spielen Hepes-Moleküle eine wichtige Rolle bei der Bildung von porösen Zinkoxid-Mikrokugeln. Nach der Zugabe des Hepes-Moleküls wird es durch elektrostatische Wechselwirkung mit dem Zinkoxid-Impfkristall im Sol auf der Oberfläche des Kerns adsorbiert. Das Vorhandensein des Hepes-Moleküls blockiert die weitere Clusterung und Aggregation des Zellkerns. poröse Zinkoxid-Mikrokugeln werden durch kontinuierliches Wachstum der Hepes-Moleküle unter Solvothermiebedingungen gebildet. Die Hepes-Moleküle und das Lösungsmittel in der Oberfläche und die Hohlräume der Mikrokugeln können nach mehrfachem Waschen mit entionisiertem Wasser vollständig entfernt werden.

hepes (cas 7365-45-9) Moleküle haben die Vorteile der Toxizität und der Umweltfreundlichkeit. Das Verfahren ist einfach zu bedienen, einfach in der Ausrüstung, niedrige Synthesetemperatur, niedriger Rohstoffpreis, gute Wiederholgenauigkeit und für die industrielle Produktion geeignet. Die hergestellte poröse Zinkoxid-Mikrokugel hat die Vorteile einer einheitlichen Größe, einer mehrstufigen Porenstruktur (Porengröße 4 bis 30 nm) und einer großen spezifischen Oberfläche (43,4 bis 69,6 m² / g) und kann als Photokatalysator und Gassensor verwendet werden.

Referenz

[1] Chen Rong, Li Qin, Yang Hao, Lv Zhong. ein Herstellungsverfahren für poröse Zinkoxid-Mikrokügelchen, die von Hepes molekular gesteuert werden. 2014, cn103482682a.