納米氧化鋅顏色的由來

一、物質顏色的由來

物質的顏色都是其反光的結果。白光是混合光，由各種色光按一定的比例混合而成。如果某物質在白光的環境中呈現黃色（比如納米氧化鋅），那是因為此物體吸收了部分或者全部的藍色光。物質的顏色是由于其對不同波長的光具有選擇性吸收作用而產生的。

不同顏色的光線具有不同的波長，而不同的物質會吸收不同波長的色光。物質也只能選擇性的吸收那些能量相當于該物質分子振動能變化、轉動能變化及電子運動能量變化的總和的輻射光。換句話說，即使是同一物質，若其內能處在不同的能級，其顏色也會不同。比如氧化鋅，不論是普通形式的，還是納米形式的，高溫時顏色均很黃，溫度降低時顏色變淺。原因在于在不同溫度時，氧化鋅的分子能及電子能的躍遷能量不同，因此，對各種色光的吸收不同。

二、粗顆粒的氧化鋅與納米氧化鋅的結構區別，及由此導致的分子內能差異

粗顆粒的直接法或間接法氧化鋅是離子晶體。通常來說，鋅原子與氧原子以離子鍵形式存在。由于其顆粒較粗，每個顆粒中氧原子與鋅原子的數量相當多，而且兩種原子的數量是一樣的（按分子式ZnO看，是1：1）。但對于納米氧化鋅，其顆粒相當細，使得顆粒表面的未成鍵的原子數目大增。也就是說，納米氧化鋅不能再看成具有無限多理想晶面的理想晶體，在其表面，會有無序的晶間結構及晶體缺陷存在。表面這些與中心部分不同的原子的存在，使得其具有很強的與其他物質反應的能力，也就是我們通常所說的活性。

研究表明：在納米氧化鋅中，至少存在三種狀態的氧，他們是晶格氧（位于顆粒內部）、表面吸附氧及羥基氧（--OH），而且，顆粒中鋅的數量大于氧的數量，不是1：1的狀況。這一點與普通氧化鋅完全不同。納米氧化鋅的表面存在氧空缺，有許多懸空鍵，易于與其他原子結合而發生反應，這也是納米氧化鋅在橡膠中、催化劑中作為活性劑應用的基本原理。

由于納米氧化鋅與普通氧化鋅的上述不同。使得其顆粒中分子能及電子能的躍遷變化能級不同，因此，其顏色也不同。普通氧化鋅是白色，而納米氧化鋅是微黃色。

三、納米氧化鋅隨時間及環境濕度變化，其顏色的變化

對于納米氧化鋅，由于其顆粒表面存在吸附氧及羥基氧，而這兩種氧的數量會隨著時間的變化而發生變化，比如水分的吸附及空氣中氧氣的再吸附與剝離等。這兩種氧的數量的變化，必然會引起顆粒中分子及電子能級的變化，對光的吸收也不相同，因此，納米氧化鋅的顏色變淺。

四、納米氧化鋅的顏色與純度的關系

純的納米氧化鋅，其顏色是純微黃的，顯得色澤很亮。

當納米氧化鋅含雜質，如鐵、錳、銅、鎘等到了一定程度，會使氧化鋅的顏色在微黃色中帶有土色的感覺，那是因為鐵、錳、銅、鎘等的氧化物均為有色物質，相互混合后，幾種色光交混，顯出土白色。而納米氧化鋅（或者活性氧化鋅，輕質氧化鋅）隨著時間變化而發生的顏色變化，會被土色所掩蓋，而使顏色顯得變化極小；當納米氧化鋅中含雜質再高時，其顏色會變得很深，更無法觀測到其顏色隨時間變化的情況。

如前所述，物質的顏色是其對外界光線選擇性的吸收引起的。因此，在我們比較氧化鋅的顏色時，在戶外光亮的地方觀察比較確切。選擇不同的環境做比較，會得到不同的比較結果，這也體現了光反射的趣味性。

五、關于納米氧化鋅顏色的另外一種解釋

   納米氧化鋅是經堿式碳酸鋅煅燒而得。在此過程中，如果堿式碳酸鋅未能完全分解，納米氧化鋅的顏色就會顯得白一些，因為堿式碳酸鋅為純白色。此外，在南方與北方生產，或在潮濕的雨天與干燥的天氣下生產，也會影響顏色。因為納米氧化鋅可與濕空氣及二氧化碳反應生成堿式碳酸鋅，發生了煅燒過程的逆反應。這種變化對產品質量的影響有多大，現在尚難斷定，因為堿式碳酸鋅本身也是具有催化作用的，適于在脫硫劑及橡膠行業使用；而在飼料行業，堿式碳酸鋅具有與氧化鋅同樣的功能，它也是一種飼料添加劑，同時，在飼料行業，我們關心的問題主要是重金屬的含量是否達到標準要求。

宣城晶瑞新材料有限公司生產納米氧化鋅，粒徑從15-100nm之間都有，純度高，活性好。