科创中国
碱溶转化法制备氧化锌晶须
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2022-11-16 21:46:34
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 欧阳文慧 | 2022-11-16 21:46:34
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。
（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。
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耗大、污染重、生产效率低等瓶颈，提供一条绿色清洁的湿法制备氧化锌晶须的新途径。
清华大学化工系向兰教授。长期从事无机材料化工研究，涉及微/纳结构与表面调控、分散与团聚、分离与复合、定向生长、粉体与水热技术。已发表SCI论文130余篇，公开和授权发明专利30余项, 国际会议邀请报告20余次。部分成果，如纳米碳酸钙等已工业应用。2006年获中石化协会科技进步二等奖，2008年获中石化协会青年科技突出贡献奖。张清杰，现任启迪清洁能源研究院科技转化中心副主任，负责项目运营。启迪清洁能源集团前身为清华阳光公司，是启迪控股旗下能源领域的平台性公司。集团依托启迪控股的产业及孵化优势，同时进一步发挥清华大学产学研的优势，利用孵化加投资的理念，将更多的科研成果转化为产业并加速其发展。
项目已获授权发明专利，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。项目成果原料来源广泛，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。国内类似技术一般吨晶须成本一般在10万元以上。
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。
下载app