场控释模板法合成高纯一维纳米氧化锌及循环稳定性研究

模板合成法是一种既具有普遍适用性又具有前沿性的一维纳米材料合成方法，模板材料的一次性使用是该技术制备样品形貌稳定和规模化的主要障碍。本项目以具有循环使用功能的阳离子交换树脂作为场控释模板，首先将锌离子预置于具有外场响应的树脂模板孔道内，采用电化学方法控制生成致沉离子及活性中间物，并驱动带电粒子定向运动合成纳米前驱物及促进其极化分解为一维纳米氧化锌，利用树脂的凝胶网络结构和电化学反应速度抑制纳米颗粒凝聚，实现形貌和粒度分布控制，阐明其过程机理。基于离子交换树脂孔道的响应特性和氧化锌超微颗粒电泳性质，优化在电场与流场耦合作用下的控释分离过程，并通过强化再生工艺恢复模板的孔道尺寸和锌离子预置状态，以使模板循环时氧化锌的形貌和纯度稳定。本项目提出的场控释模板处于硬模板和软模板之间的空白区，其循环稳定性的研究能丰富和发展模板合成法的理论体系，并为使用常规原材料合成高纯一维纳米氧化锌奠定理论基础。