被誉为“21世纪最有前途的材料”的纳米材料成为近期科研工作者研究的热点，纳米氧化锌由于其独特的性质，有望在医药领域发挥其作用。本文主要介绍了利用FTO-作为基底，Zn(AC)2作为锌源和KCl作为电解液，在不同的反应温度、Zn(AC)2浓度和反应的电压条件下通过电沉积的方法制备纳米氧化锌阵列，并发现当我们将反应条件控制在锌源浓度0.02 mmol/L Zn(AC)2、电解液浓度0.1 mol/L KCl，温度为90℃，-1 V vs饱和甘汞电极时制得的纳米氧化锌阵列形貌最好，在此基础上我们将铝掺杂在纳米氧化锌的表面，发现铝掺杂纳米氧化锌的导电性能得到了提高。关键词 纳米氧化锌，电沉积法，光电性质，抗菌
目录
1. 引言 1
1.1 纳米材料介绍 2
1.1.1 表面效应 2
1.1.2 体积效应 2
1.1.3 量子尺寸效应 2
1.1.4 宏观量子隧道效应 2
1.2 氧化锌的概述 2
1.3 氧化锌的晶体结构 3
1.3.1 物理性质 3
1.3.2 化学性质及应用 3
1.3.3 纳米氧化锌的光电性质 3
1.3.4 纳米氧化锌与普通氧化锌相比的优秀特性 4
1.4 纳米氧化锌的制备 4
1.4.1 气相化学反应法 4
1.4.2 固相化学反应法 5
1.4.3 液相化学反应法 5
1.5 纳米氧化锌在医药方面的应用 6
1.5.1 纳米氧化锌的抗菌作用 6
1.5.2 纳米氧化锌的载药性能的研究 6
1.6 课题的指导思想 7
2. 实验部分 7
2.1 实验主要器材以及药品 7
2.2 实验步骤及流程 8
2.2.1 纳米氧化锌的制备 8
2.2.2 铝掺杂纳米氧化锌的制备 9
2.3 样品性能与表征测试 10
2.3.1 扫描电镜的测试(SEM) 10
2.3.2 X射线衍射(XRD) 10
2.3.3 交流阻抗的测试 10
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/> 3. 结果与讨论 10
3.1 SEM分析 10
3.1.1 对不同温度下所制备的纳米氧化锌的形貌表征 10
3.1.2 不同Zn(AC)2浓度条件下所制备的纳米氧化锌的形貌特征 11
3.1.3 不同电解电压条件下所制备的纳米氧化锌形貌特征 12
3.2 XRD分析 13
3.2.1 纳米氧化锌的XRD表征分析 13
3.2.2 铝掺杂纳米氧化锌的XRD分析 14
结论 17
致谢 18
参考文献 19
引言
抗生素的发明与应用是人类历史上最伟大的成就之一，挽救了数以千百万计的生命，使人类平均寿命从40岁提高到了65岁。在抗生素发明之前，感染性疾病的死亡率远远大于一些难以治愈的疾病，1928年，弗莱明发现的青霉素之后，这种情况得到了明显的改善。在科研工作者对青霉素的改良以及新型抗生素的发现之后，人类不再惧怕这些感染性疾病，人类在与致病微生物的斗争中取得了辉煌的胜利。但是由于人类对抗生素的滥用以及不合理使用，使得致病微生物对抗生素具有了抗性，原本只需要较小剂量的抗生素就能对病菌起到抗菌作用，但是现如今增大剂量到原先的几万倍都不能良好的起到抗菌作用，甚至有些抗生素已经对一些致病微生物失去了抗菌作用，例如20年前环丙沙星被认为是副作用小、效果好的药品，而现在对60%以上的病人都失去了效果[1]。尽管人类不断的对先前的抗生素进行改造和发现新型抗生素，但是耐药菌的繁殖速度已远远超出了人类的预计，对新型抗生素的研制速度趋于缓慢，可以说是到达了“瓶颈期”。与此同时，“超级细菌”的出现使得人类不得不面临先前无抗生素可用的困境，因为这种“超级细菌”对现有的抗生素的敏感性极低，对其不做任何反应，这将导致没有抗生素能够消除它。


图1 “超级细菌”NDM1的显微结构
抗菌药可分为有机与无机两种，上述的抗生素可划分为有机一类，无机抗菌药有氧化锌、二氧化钛、沸石等多物质以及银、汞、锌等金属及其离子化合物。无机抗菌材料与有机抗菌材料相比具有抗菌性能稳定、安全性能高、耐热性能和持久性能强等特点。这些早期的有机抗菌药由于其自身的缺点而不能很好的应用于医药领域，例如银系列的抗菌材料由于制作成本过高而限制了其的应用，汞系列材料由于其本身具有强毒性，所以早已不在使用，总之不能满足人类需要而对其在医药领域的研究曾一度被闲置。纳米材料的出现，既解决这一问题为人类突破抗菌药研制的“瓶颈期”给出了一种新型思路。
纳米材料介绍
纳米材料指的是微粒大小在1~100nm范围之间的超细微颗粒所构成的材料。纳米材料是一种新型的多功能无机材料，由于晶粒的细度，纳米材料的表面电子结构和晶体结构发生变化，导致宏观物体不具有表面效应和体积效应，量子尺寸效应[2]和宏观隧穿效应[3]以及高透明度和高分散性。
表面效应
纳米材料的表面效应是指由于粒径变小，微粒的比表面积变大，导致其表面能和表面结合能的增大以及不饱和性，从而表现出与较大的材料相比更强的化学性质。如当微粒的大小在100nm时其表面约有30%的原子能和溶液中的物质反应，但当其大小为1nm是，几乎所有的原子都能和溶液中的物质反应。
体积效应
体积效应指纳米粒子的尺寸与超导态的相干波长等物理尺寸及传导电子的波长相当或更小时，周期性的边界条件将被破坏，光吸收、热阻、化学活性、催化性等与普通粒子相比有很大变化。
量子尺寸效应
量子尺寸效应是指原子、分子和体固体之间能带的分离，能级间距随粒子尺寸的减小而增大，当电场能量或磁场能量小于平均能级间距时，会出现一系列反常特性，称为量子尺寸效应。
宏观量子隧道效应
当微观粒子的总能量小于某一势垒高度时仍能够穿越这一势垒。后来人们发现一些宏观量也具有隧道效应，其可以穿过宏观物质的势垒所以称为宏观量子隧道效应。
氧化锌的概述

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