氧化锌的合成方法

氧化锌是锌的氧化物，难溶于水，可溶于酸和强碱。它是白色固体，故又称锌白。它能通过燃烧锌或焙烧闪锌矿（硫化锌）取得。在自然中，氧化锌是矿物红锌矿的主要成分。人造氧化锌有两种制造方法：由纯锌氧化或烘烧锌矿石而成。氧化锌作为添加剂在多种材料和产品有应用，包括塑料、陶瓷、玻璃、水泥、润滑剂、油漆、软膏、粘合剂、填隙材料、颜料、食品（ 补锌剂）、电池、铁氧体材料、阻燃材料和医用急救绷带等。

氧化锌是一种宽带隙半导体材料，室温下带隙约3.3eV，激子束缚能高达60meV，有望取代GaN成为做紫外光LD和LED的材料。在光电子领域有重要应用。

氧化锌的合成方法

每年会生产用于工业用途的氧化锌105吨，生产方法主要有三个途径。

间接法（法国）

纯的金属锌在石墨坩埚中熔化后，在高于907 °C（通常在1000 °C左右）的温度下蒸发形成锌的蒸汽，蒸汽在空气中被氧气氧化产生氧化锌，这个氧化过程会发出闪亮的光同时伴随着温度的降低，随后氧化锌颗粒通过一根冷却传送管被收集在一个集尘室里。这个合成方法是在1844年被法国人LeClaire普及推广开的，因此该法也被称作法国法。此法得到的产品一般是平均尺寸0.1至几个毫米的氧化锌颗粒。按重量计，世界上大部分的氧化锌是由这个方法制造的。

直接法（美国）

直接法以不纯的含锌化合物比如炉甘石或金属锌精炼后的副产物为原料的，原料先用碳（比如无烟煤）加热还原生成锌蒸汽，接着蒸汽用间接法氧化成氧化锌。因为原料的纯度较低，所以直接法得到的最终产物相比间接法的产品质量要低一些。

化学湿法

一小部分的工业产品是以纯的锌盐水溶液为原料通过化学反应产生碳酸锌或氢氧化锌沉淀。沉淀经过过滤、洗涤、干燥后在800°C左右的温度下焙烧得到产品。

实验室合成方法

有许多专门用于合成科研和某些特定用途的氧化锌的方法。可将这些方法根据所得氧化锌的形态（块状氧化锌、氧化锌薄膜、氧化锌纳米线）、合成温度（接近室温的低温或温度接近1000 °C的高温）、处理方法（气相沉积或溶液生长）或其他参数分为多种。

大体积的单晶（体积达几个立方厘米）通常是用气相转移法（气相沉积法）、水热合成法或熔融生长法制备。但是因为氧化锌的蒸汽压很高，所以熔融生长法不适用于培养氧化锌单晶。气相转移法生长氧化锌单晶较难控制，这使得在制备氧化锌的单晶时倾向于使用水热法。氧化锌薄膜的制备方法包括化学气相沉积法、有机金属化学气相沉积法、电化学沉积法、脉冲激光沉积法、溅射、溶胶凝胶法、原子层沉积法、喷雾热解法等。

实验室中通常是用锌棒作为阳极电解碳酸氢钠水溶液的方法来合成氧化锌白色粉末的。这个方法会生成氢氧化锌和氢气。氢氧化锌加热分解成氧化锌。

Zn + 2 H2O → Zn(OH)2 + H2

Zn(OH)2 → ZnO + H2O

应用

氧化锌粉末的用途很多。大部分的用途是利用了氧化锌的反应活性制备其他各种锌的化合物。在材料方面，由于氧化锌具有高折射率、优良的导热性、抗菌和抗紫外的性质，使得它经常添加入各种材料和产品中，包括塑料、陶瓷、玻璃、水泥、橡胶、润滑剂、油漆、软膏、粘合剂、填隙材料、颜料、食品、电池、铁氧体材料和阻燃材料等。