روش ساخت رایگان اکسیدان را فقط از ما بخواهید.

 

اکسیدان به دلیل وجود مواد اکسید شونده به سرعت غلظت خود را از دست میدهد.

راهکار ماندگاری غلظت ‍‍, نزد ماســــــــــــــــــــــــــــــــت.

فرمولاسیون اکسیدان خاص اســـــــــــــت.از شرکت های معتبر روش تولید, تهیه نماییـــــــــــــــــــد.

با ما در ارتباط باشید

09151154934 تلگرام+واتساپ+ایمو         شیمــــــــــــــــــــــــــــــــــیدان

09171205271 دکتر مقدم

 

 

  اکسیدان:

 

 

 

 

 رنگ همراه اکسیدان+مشکی+ریمل+ابرو+غلیظ+لاک+بازشگت تاریخ انقضا در ریمل های خشک شده+فرمول پودر دکلره

 

اکسید روی

اکسید روی یک ترکیب معدنی با فرمول Zn O است. این یک پودر سفید رنگ است که در آب نامحلول است. ZnO به عنوان یک افزودنی در مواد و محصولات متعددی از جمله لوازم آرایشی، مکمل های غذایی، لاستیک، پلاستیک، سرامیک، شیشه، سیمان، روان کننده ها، ^[10] رنگ ها، پمادها، چسب ها، درزگیرها، رنگدانه ها، مواد غذایی ، باتری ها، فریت ها، مواد بازدارنده آتش استفاده می شود. و نوارهای کمک های اولیه اگرچه به طور طبیعی به عنوان ماده معدنی روی وجود دارد ، بیشتر اکسید روی به صورت مصنوعی تولید می شود. ^[11]

ZnO یک نیمه رسانای شکاف پهن باند از گروه نیمه هادی II-VI است. دوپینگ بومی نیمه هادی به دلیل خالی بودن اکسیژن یا میان بافتی های روی از نوع n است. ^[12] سایر خصوصیات مطلوب عبارتند از شفافیت خوب، تحرک الکترون بالا، شکاف باند وسیع ، و لومینسانس قوی در دمای اتاق . این ویژگی‌ها ZnO را برای انواع کاربردهای نوظهور ارزشمند می‌سازد: الکترودهای شفاف در نمایشگرهای کریستال مایع ، پنجره‌های صرفه‌جویی در انرژی یا محافظ حرارت، و الکترونیک به عنوان ترانزیستورهای لایه نازک و دیودهای ساطع کننده نور .

اکسید روی خالص یک پودر سفید است، اما در طبیعت به عنوان ماده معدنی کمیاب روی وجود دارد که معمولاً حاوی منگنز و سایر ناخالصی‌هایی است که رنگ زرد تا قرمز ایجاد می‌کند. ^[13]

اکسید روی کریستالی ترموکرومیک است و هنگامی که در هوا گرم می شود از سفید به زرد تغییر می کند و با سرد شدن دوباره به رنگ سفید باز می گردد. ^[14] این تغییر رنگ به دلیل از دست دادن اندک اکسیژن به محیط در دماهای بالا ایجاد می شود تا Zn _{1 + x O} غیر استوکیومتری را تشکیل دهد که در دمای 800 درجه سانتی گراد، x = 0.00007 است. ^[14]

اکسید روی یک اکسید آمفوتریک است . تقریباً در آب نامحلول است، اما در اکثر اسیدها مانند اسید هیدروکلریک حل می شود: ^[15]

ZnO + 2 HCl → ZnCl ₂ + H ₂ O

اکسید روی جامد نیز در قلیاها حل می شود و روی های محلول به دست می آید:

ZnO + 2 NaOH + H ₂ O → Na ₂ [Zn(OH) ₄ ]

ZnO به آرامی با اسیدهای چرب موجود در روغن واکنش می دهد تا کربوکسیلات های مربوطه مانند اولئات یا استئارات را تولید کند. هنگامی که با یک محلول آبی قوی از کلرید روی مخلوط می شود ، ZnO محصولاتی شبیه سیمان تشکیل می دهد که به بهترین وجه به عنوان هیدروکسی کلرید روی توصیف می شود. ^[16] این سیمان در دندانپزشکی استفاده می شد. ^[17]

 

امید

ZnO همچنین هنگامی که با اسید فسفریک درمان می شود، مواد سیمان مانند را تشکیل می دهد . مواد مرتبط در دندانپزشکی استفاده می شود. ^[17] یکی از اجزای اصلی سیمان روی فسفات تولید شده توسط این واکنش، امید ، Zn ₃ (PO ₄ ) ₂ · 4H ₂ O. ^[18]

ZnO در حدود 1975 درجه سانتیگراد با فشار اکسیژن استاندارد به بخار روی و اکسیژن تجزیه می شود. در یک واکنش کربوترمیک ، حرارت دادن با کربن، اکسید را در دمای بسیار پایین‌تر (حدود 950 درجه سانتیگراد) به بخار روی تبدیل می‌کند. ^[15]

ZnO + C → Zn _(بخار) + CO

 

ساختار Wurtzite

 

یک سلول واحد زینکبلند

ساختارویرایش کنید

اکسید روی به دو شکل اصلی وورتزیت شش ضلعی ^[19] و زینبلند مکعبی متبلور می شود. ساختار wurtzite در شرایط محیطی پایدارترین است و بنابراین رایج ترین است. شکل زینکبلند را می توان با رشد اکسید روی روی بسترهایی با ساختار شبکه مکعبی تثبیت کرد. در هر دو مورد، مراکز روی و اکسید چهار وجهی هستند ، که مشخصه ترین هندسه برای Zn(II) است. ZnO در فشارهای نسبتاً بالا در حدود 10 گیگا پاسکال به موتیف سنگ نمک تبدیل می شود. ^[12] بسیاری از خواص پزشکی قابل توجه کرم های حاوی ZnO را می توان با نرمی الاستیک آن توضیح داد، که مشخصه ترکیبات دوتایی هماهنگ چهار وجهی نزدیک به گذار به ساختارهای هشت وجهی است.^[20]

چند شکلی شش ضلعی و زینبلند هیچ تقارن وارونگی ندارند (انعکاس یک کریستال نسبت به هر نقطه داده شده آن را به خود تبدیل نمی کند). این و سایر ویژگی‌های تقارن شبکه منجر به پیزوالکتریکی ZnO شش ضلعی و زینک‌بلند و پیرو الکتریسیته ZnO شش ضلعی می‌شود.

ساختار شش ضلعی دارای یک گروه نقطه‌ای 6 میلی‌متر ( ^{نشان‌گذاری} هرمان-موگن ) یا _C6v ( نشان‌گذاری Schoenflies ) است و گروه فضایی P6 ₃ mc یا _C6v4 است. ثابت های شبکه a = 3.25 Å و c = 5.2 Å هستند. نسبت آنها c/a ~ 1.60 نزدیک به مقدار ایده آل برای سلول شش ضلعی c/a = 1.633 است. ^[21] مانند اکثر مواد گروه II-VI ، پیوند ZnO تا حد زیادی یونی است (Zn ^{2 +} O ^2- ) با شعاع متناظر 0.074 نانومتر برای Zn ^{2 +}و 0.140 نانومتر برای ^O2- . این ویژگی باعث تشکیل ترجیحی wurtzite به جای ساختار مخلوط روی، ^[22] و همچنین پیزوالکتریک قوی ZnO می شود. به دلیل پیوندهای قطبی Zn-O، صفحات روی و اکسیژن بار الکتریکی دارند. برای حفظ خنثی الکتریکی، این صفحات در بیشتر مواد نسبی در سطح اتمی بازسازی می‌شوند، اما نه در ZnO - سطوح آن از نظر اتمی صاف، پایدار هستند و هیچ بازسازی از خود نشان نمی‌دهند. ^[23] با این حال، مطالعات با استفاده از ساختارهای wurtzoid منشاء صافی سطح و عدم بازسازی در سطوح wurtzite ZnO ^{[24] را} علاوه بر منشاء بارها در صفحات ZnO توضیح داد.

ویژگی های مکانیکیویرایش کنید

ZnO یک ماده نسبتا نرم با سختی تقریبی 4.5 در مقیاس Mohs است . ^[10] ثابت های الاستیک آن کوچکتر از نیمه هادی های III-V مربوطه، مانند GaN هستند. ظرفیت گرمایی بالا و هدایت حرارتی، انبساط حرارتی کم و دمای ذوب بالای ZnO برای سرامیک ها مفید است. ^[25] فونون نوری E2 در ZnO دارای طول عمر غیرعادی طولانی 133 ps در 10 K است. ^[26]

در میان نیمه هادی های با پیوند چهار وجهی، بیان شده است که ZnO دارای بالاترین تانسور پیزوالکتریک یا حداقل یکی قابل مقایسه با GaN و AlN است. ^[27] این ویژگی آن را به یک ماده مهم تکنولوژیکی برای بسیاری از کاربردهای پیزوالکتریک تبدیل می کند که به یک جفت الکترومکانیکی بزرگ نیاز دارند. بنابراین، ZnO به شکل لایه نازک یکی از مواد تشدید کننده مورد مطالعه برای تشدید کننده های آکوستیک حجیم لایه نازک بوده است .

خواص الکتریکی و نوریویرایش کنید

ZnO دارای یک شکاف باند مستقیم نسبتاً بزرگ ~3.3 eV در دمای اتاق است. مزایای مرتبط با شکاف باند بزرگ عبارتند از ولتاژ شکست بالاتر ، توانایی حفظ میدان های الکتریکی بزرگ، نویز الکترونیکی کمتر ، و عملکرد در دمای بالا و توان بالا. شکاف باند ZnO را می توان با آلیاژ کردن آن با اکسید منیزیم یا اکسید کادمیوم به ~3-4 eV تنظیم کرد . ^[12]

بیشتر ZnO دارای ویژگی نوع n است، حتی در غیاب دوپینگ عمدی . Nonstoichiometry معمولاً منشا نویسه نوع n است، اما موضوع بحث برانگیز است. ^[28] یک توضیح جایگزین، بر اساس محاسبات نظری، پیشنهاد شده است که ناخالصی های جایگزین هیدروژن غیرعمدی مسئول هستند. ^[29] دوپینگ نوع n قابل کنترل به راحتی با جایگزینی روی با عناصر گروه III مانند Al، Ga، In یا با جایگزینی اکسیژن با عناصر گروه VII کلر یا ید به دست می آید . ^[30]

دوپینگ قابل اطمینان از نوع p از ZnO همچنان دشوار است. این مشکل از حلالیت کم ناخالصی های نوع p و جبران آنها توسط ناخالصی های فراوان نوع n نشات می گیرد. این مشکل با GaN و ZnSe مشاهده می شود. اندازه گیری نوع p در مواد نوع n "ذاتا" به دلیل ناهمگنی نمونه ها پیچیده است. ^[31]

محدودیت‌های فعلی برای p-doping کاربردهای الکترونیکی و اپتوالکترونیکی ZnO را محدود می‌کند، که معمولاً به اتصالات مواد نوع n و نوع p نیاز دارند. ناخالصی های شناخته شده نوع p شامل عناصر گروه-I Li، Na، K است. عناصر گروه-V N، P و As. و همچنین مس و نقره. با این حال، بسیاری از اینها گیرنده های عمیق را تشکیل می دهند و رسانایی قابل توجهی از نوع p در دمای اتاق ایجاد نمی کنند. ^[12]

تحرک الکترون ZnO به شدت با دما متفاوت است و حداکثر ~2000 سانتی متر مربع ^{/ ( V·s )} در 80 K است . s). ^[33]

دیسک های ZnO که به عنوان یک وریستور عمل می کنند، ماده فعال در اکثر برقگیرها هستند. ^[34] [35]

اکسید روی به دلیل خواص نوری بسیار غیرخطی آن، به ویژه در حجم، مورد توجه قرار گرفته است. غیرخطی بودن نانوذرات ZnO را می توان با توجه به اندازه آنها به دقت تنظیم کرد. ^[36]

همچنین ببینید: ذوب روی

برای مصارف صنعتی، ZnO در سطوح 105 تن در سال ^{[13] توسط} سه فرآیند اصلی تولید می شود: ^[25]

فرآیند غیر مستقیمویرایش کنید

در فرآیند غیرمستقیم یا فرانسوی، روی فلزی در یک بوته گرافیتی ذوب شده و در دمای بالاتر از 907 درجه سانتیگراد (معمولاً حدود 1000 درجه سانتیگراد) تبخیر می شود. بخار روی با اکسیژن موجود در هوا واکنش می دهد و ZnO می دهد که با کاهش دما و درخشندگی درخشان همراه است. ذرات اکسید روی به داخل یک مجرای خنک کننده منتقل می شوند و در خانه کیسه جمع آوری می شوند. این روش غیر مستقیم توسط LeClaire (فرانسه) در سال 1844 رایج شد و به همین دلیل معمولاً به عنوان فرآیند فرانسوی شناخته می شود. محصول آن معمولاً از ذرات اکسید روی آگلومره شده با اندازه متوسط 0.1 تا چند میکرومتر تشکیل شده است. از نظر وزن، بیشتر اکسید روی جهان از طریق فرآیند فرانسوی تولید می شود.

فرآیند مستقیمویرایش کنید

فرآیند مستقیم یا آمریکایی با کامپوزیت‌های روی آلوده مختلف، مانند سنگ معدن روی یا محصولات فرعی ذوب آغاز می‌شود. پیش سازهای روی با حرارت دادن با منبع کربن مانند آنتراسیت برای تولید بخار روی کاهش می یابند ( کاهش کربوترمال ) که در فرآیند غیرمستقیم اکسید می شود. به دلیل خلوص پایین تر ماده اولیه، محصول نهایی نیز در فرآیند مستقیم از کیفیت پایین تری نسبت به غیرمستقیم برخوردار است.

فرآیند شیمیایی مرطوبویرایش کنید

مقدار کمی از تولیدات صنعتی شامل فرآیندهای شیمیایی مرطوب است که با محلول های آبی نمک روی شروع می شود که از آن کربنات روی یا هیدروکسید روی رسوب می کند. سپس رسوب جامد در دمای حدود 800 درجه سانتیگراد کلسینه می شود.

سنتز آزمایشگاهیویرایش کنید

 

رنگ‌های قرمز و سبز این کریستال‌های ZnO مصنوعی ناشی از غلظت‌های مختلف فضای خالی اکسیژن است. ^[37]

روش‌های تخصصی متعددی برای تولید ZnO برای مطالعات علمی و کاربردهای خاص وجود دارد. این روش‌ها را می‌توان بر اساس شکل اکسید روی (توده، لایه نازک، نانوسیم )، درجه حرارت (پایین، نزدیک به دمای اتاق یا زیاد، یعنی T~ 1000 درجه سانتی‌گراد)، نوع فرآیند (رسوب بخار) طبقه‌بندی کرد. یا رشد از محلول) و سایر پارامترها.

تک بلورهای بزرگ (بسیاری سانتی متر مکعب) را می توان با انتقال گاز (رسوب در فاز بخار)، سنتز هیدروترمال ، ^{[23] [37] [38]} یا رشد مذاب رشد داد. ^[5] با این حال، به دلیل فشار بخار بالای ZnO، رشد از مذاب مشکل ساز است. کنترل رشد با انتقال گاز دشوار است و روش هیدروترمال را به عنوان اولویت باقی می‌گذارد. ^[5] لایه‌های نازک را می‌توان با رسوب شیمیایی بخار، اپیتاکسی فاز بخار متالارگانیک، رسوب الکتریکی ، رسوب لیزر پالسی ، کندوپاش ، سنتز سل -ژل تولید کرد.رسوب لایه اتمی ، پیرولیز اسپری و غیره

اکسید روی پودر سفید معمولی را می توان با الکترولیز محلول بی کربنات سدیم با آند روی در آزمایشگاه تولید کرد. هیدروکسید روی و گاز هیدروژن تولید می شود. هیدروکسید روی با حرارت دادن به اکسید روی تجزیه می شود:

Zn + 2 H ₂ O → Zn(OH) ₂ + H ₂

Zn(OH) ₂ → ZnO + H ₂ O

نانوساختارهای اکسید رویویرایش کنید

نانوساختارهای ZnO را می‌توان به مورفولوژی‌های مختلفی از جمله نانوسیم‌ها، نانومیله‌ها ، چهارپایان، نانوتسمه‌ها، نانوگل‌ها، نانوذرات و غیره سنتز کرد . . ^{[23] [39] [40]} سنتز معمولاً در دمای حدود 90 درجه سانتیگراد، در یک محلول آبی هممولار از نیترات روی و هگزامین انجام می شود که دومی محیط اصلی را فراهم می کند. برخی از افزودنی ها مانند پلی اتیلن گلیکول یا پلی اتیلنیمین می توانند نسبت ابعاد نانوسیم های اکسید روی را بهبود بخشند. ^[41]دوپینگ نانوسیم‌های اکسید روی با افزودن سایر نیترات‌های فلزی به محلول رشد حاصل شده است. ^[42] مورفولوژی نانوساختارهای حاصل را می توان با تغییر پارامترهای مربوط به ترکیب پیش ساز (مانند غلظت روی و pH) یا عملیات حرارتی (مانند دما و نرخ گرمایش) تنظیم کرد. ^[43]

نانوسیم‌های ZnO همتراز شده بر روی بسترهای سیلیکون ، شیشه و نیترید گالیم از پیش کاشته شده با استفاده از نمک‌های روی آبی مانند نیترات روی و استات روی در محیط‌های پایه رشد داده شده‌اند. ^[44] بسترهای پیش از کاشت با ZnO مکان هایی را برای هسته سازی همگن کریستال ZnO در طول سنتز ایجاد می کند. روش‌های متداول پیش کاشت شامل تجزیه حرارتی درجا بلورهای استات روی ، پوشش نخی نانوذرات ZnO و استفاده از روش‌های رسوب فیزیکی بخار برای رسوب لایه‌های نازک ZnO است. ^[45] [46] پیش کاشت را می توان همراه با روش های الگوبرداری از بالا به پایین انجام داد.لیتوگرافی پرتو الکترونی و لیتوگرافی نانوکره برای تعیین مکان های هسته قبل از رشد. نانوسیم های ZnO هم تراز را می توان در سلول های خورشیدی حساس شده به رنگ و دستگاه های انتشار میدانی استفاده کرد. ^[47] [48]

ترکیبات روی احتمالاً توسط انسان های اولیه، به شکل های فرآوری شده ^[11] و فرآوری نشده، به عنوان رنگ یا پماد دارویی استفاده می شد، اما ترکیب آنها نامشخص است. استفاده از پوشپنجان ، احتمالاً اکسید روی، به عنوان مرهم برای چشم ها و زخم های باز، در متن پزشکی هندی Charaka Samhita ذکر شده است که تصور می شود قدمت آن به 500 سال قبل از میلاد مسیح یا قبل از آن می رسد. ^[49] پماد اکسید روی توسط پزشک یونانی دیوسکوریدس (قرن 1 پس از میلاد) نیز ذکر شده است. ^[50] جالینوس درمان سرطان‌های زخم‌آور را با اکسید روی پیشنهاد کرد، ^[51] همانطور که ابن سینا در قانون پزشکی خود . به عنوان ماده تشکیل دهنده در محصولاتی مانندپودر بچه و کرم های ضد جوش های پوشک ، کرم کالامین ، شامپوهای ضد شوره و پمادهای ضد عفونی کننده . ^[52]

رومی ها در اوایل 200 سال قبل از میلاد مسیح مقادیر قابل توجهی برنج (آلیاژی از روی و مس ) را با فرآیند سیمان سازی تولید کردند که در آن مس با اکسید روی واکنش داد. ^[53] تصور می‌شود که اکسید روی با حرارت دادن سنگ معدن روی در یک کوره محوری تولید شده است. این روی فلزی را به صورت بخار آزاد می‌کند که سپس از دودکش بالا می‌رود و به صورت اکسید متراکم می‌شود. این فرآیند توسط دیوسکوریدس در قرن اول پس از میلاد توصیف شد. ^[54] اکسید روی نیز از معادن روی در زوار در هند بازیابی شده است که قدمت آن به نیمه دوم هزاره اول قبل از میلاد می رسد. ^[50]

از قرن 12 تا 16 روی و اکسید روی در هند با استفاده از شکل اولیه فرآیند سنتز مستقیم شناسایی و تولید شد. از هند، تولید روی در قرن هفدهم به چین منتقل شد. در سال 1743، اولین کارخانه ذوب روی اروپایی در بریستول ، انگلستان تاسیس شد. ^[55] در حدود 1782 لوئی-برنارد گایتون د موروو پیشنهاد جایگزینی سفید سرب با اکسید روی را داد. ^[56]

کاربرد اصلی اکسید روی (روی سفید) در رنگ و به عنوان افزودنی به پمادها بود. سفید روی تا سال 1834 به عنوان رنگدانه در نقاشی های رنگ روغن پذیرفته شد اما به خوبی با روغن مخلوط نشد. این مشکل با بهینه سازی سنتز ZnO حل شد. در سال 1845، LeClaire در پاریس رنگ روغن را در مقیاس بزرگ تولید می کرد و تا سال 1850، رنگ سفید روی در سراسر اروپا تولید می شد. موفقیت رنگ سفید روی به دلیل مزایای آن نسبت به سرب سفید سنتی بود: رنگ سفید روی اساساً در برابر نور خورشید دائمی است، توسط هوای حاوی گوگرد سیاه نمی شود، غیر سمی و مقرون به صرفه است. از آنجایی که سفید روی بسیار "تمیز" است، برای ایجاد رنگ با رنگ های دیگر ارزشمند است، اما وقتی با رنگ های دیگر مخلوط نمی شود، یک فیلم خشک نسبتا شکننده ایجاد می کند. به عنوان مثال، در اواخر دهه 1890 و اوایل دهه 1900، برخی از هنرمندان از رنگ سفید روی به عنوان زمینه ای برای نقاشی های رنگ روغن خود استفاده می کردند. تمام آن نقاشی‌ها در طول سال‌ها دچار شکاف شدند.^[57]

در زمان های اخیر، بیشتر اکسید روی در صنعت لاستیک برای مقاومت در برابر خوردگی استفاده می شد. در دهه 1970، دومین کاربرد بزرگ ZnO، فتوکپی بود . ZnO با کیفیت بالا تولید شده توسط "فرایند فرانسوی" به عنوان پرکننده به کاغذ فتوکپی اضافه شد. این برنامه به زودی توسط تیتانیوم جایگزین شد . ^[25]

کاربردهای پودر اکسید روی متعدد است و موارد اصلی در زیر خلاصه شده است. اکثر کاربردها از واکنش پذیری اکسید به عنوان پیش ساز سایر ترکیبات روی استفاده می کنند. برای کاربردهای علم مواد، اکسید روی دارای ضریب شکست بالا، هدایت حرارتی بالا، خاصیت اتصال، ضد باکتری و محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش است. در نتیجه، به مواد و محصولاتی از جمله پلاستیک، سرامیک، شیشه، سیمان، ^[58] لاستیک، روان کننده ها، ^[10] رنگ ها، پمادها، چسب ها، درزگیرها، ساخت بتن ، رنگدانه ها، غذاها، باتری ها، فریت ها، مواد بازدارنده آتش، و غیره ^[59]

تولید لاستیکویرایش کنید

بین 50 تا 60 درصد از اکسید روی در صنعت لاستیک استفاده می شود. ^[60] اکسید روی همراه با اسید استئاریک در ولکانیزه کردن لاستیک استفاده می شود ^[25] [61] افزودنی های ZnO همچنین از لاستیک در برابر قارچ ها (به کاربردهای پزشکی مراجعه کنید) و نور UV محافظت می کنند.

صنعت سرامیکویرایش کنید

صنعت سرامیک مقدار قابل توجهی اکسید روی را به ویژه در ترکیبات لعاب سرامیکی و فریت مصرف می کند. ظرفیت گرمایی نسبتاً بالا، رسانایی حرارتی و پایداری دمایی بالای اکسید روی همراه با ضریب انبساط نسبتاً پایین از خواص مطلوب در تولید سرامیک است. ZnO بر نقطه ذوب و خواص نوری لعاب ها، لعاب ها و فرمولاسیون های سرامیکی تأثیر می گذارد. اکسید روی به عنوان یک شار ثانویه با انبساط کم، با کاهش تغییر ویسکوزیته به عنوان تابعی از دما، خاصیت ارتجاعی لعاب ها را بهبود می بخشد و به جلوگیری از لرزش و لرزش کمک می کند. با جایگزینی ZnO به جای BaO و PbO، ظرفیت حرارتی کاهش یافته و هدایت حرارتی افزایش می یابد. روی در مقادیر کم باعث بهبود رشد سطوح براق و درخشان می شود. با این حال، در مقادیر متوسط تا زیاد، سطوح مات و کریستالی تولید می کند. با توجه به رنگ، روی تأثیر پیچیده ای دارد.^[60]

داروویرایش کنید

اکسید روی به صورت مخلوط با حدود 0.5 درصد اکسید آهن (III) (Fe ₂ O ₃ ) کالامین نامیده می شود و در لوسیون کالامین استفاده می شود. دو کانی، روی و همی‌مورفیت ، در طول تاریخ کالامین نامیده می‌شوند . هنگامی که با اوژنول مخلوط می شود ، یک لیگاند ، اکسید روی اوژنول تشکیل می شود که به عنوان یک ترمیمی و پروتز در دندانپزشکی کاربرد دارد. ^[17] [62]

با انعکاس خواص اساسی ZnO، ^[ توضیح بیشتر لازم ^{است ]} ذرات ریز اکسید دارای خواص بو زدایی و ضد باکتریایی ^[63] هستند و به همین دلیل به موادی از جمله پارچه پنبه ای، لاستیک، محصولات مراقبت از دهان، ^[64] [65] و اضافه می شوند. بسته بندی غذا. ^[66] [67] افزایش عملکرد ضد باکتریایی ذرات ریز در مقایسه با مواد حجیم منحصر به ZnO نیست و برای سایر مواد مانند نقره مشاهده شده است. ^[68] این ویژگی ناشی از افزایش سطح ذرات ریز است.

اکسید روی در محصولات دهانشویه و خمیردندان ها به عنوان یک عامل ضد باکتری پیشنهاد شده برای جلوگیری از تشکیل پلاک و تارتار ، ^[69] و برای کنترل بوی بد دهان با کاهش گازهای فرار و ترکیبات گوگرد فرار (VSC) در دهان استفاده می شود. ^[70] همراه با اکسید روی یا نمک‌های روی، این محصولات معمولاً حاوی مواد فعال دیگری مانند کلرید cetylpyridinium ، ^[71 ] xylitol ، ^[72] hinokitiol ، ^[73] اسانس‌ها و عصاره‌های گیاهی هستند .^[74] [75]

اکسید روی به طور گسترده برای درمان انواع بیماری های پوستی، از جمله درماتیت آتوپیک ، درماتیت تماسی ، خارش ناشی از اگزما ، بثورات پوشک و آکنه استفاده می شود . ^[76] اکسید روی نیز اغلب به ضد آفتاب اضافه می شود . ^[76]

در محصولاتی مانند پودر بچه و کرم های مانع برای درمان جوش های پوشک ، کرم کالامین ، شامپوهای ضد شوره و پمادهای ضد عفونی کننده استفاده می شود. ^[52] [77] همچنین یک جزء در نوار (به نام "نوار اکسید روی") است که توسط ورزشکاران به عنوان باند برای جلوگیری از آسیب بافت نرم در طول تمرین استفاده می شود. ^[78]

اکسید روی می تواند در ^پمادها ، کرم ها و لوسیون ها برای محافظت در برابر آفتاب سوختگی و سایر آسیب های پوستی ناشی از اشعه ماوراء بنفش استفاده شود (به کرم های ضد آفتاب مراجعه کنید ). این وسیع ترین جاذب UVA و UVB ^[80] [81] است که برای استفاده به عنوان ضد آفتاب توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) تایید شده است ^[82] و کاملاً مقاوم به عکس است. ^[83] هنگامی که به عنوان یک ماده در کرم ضد آفتاب استفاده می شود، اکسید روی هم اشعه ماوراء بنفش UVA (320-400 نانومتر) و هم UVB (280-320 نانومتر) را مسدود می کند.. اکسید روی و رایج ترین ضد آفتاب فیزیکی دیگر، دی اکسید تیتانیوم ، غیر تحریک کننده، غیر حساسیت زا و غیر کومدون زا هستند. ^[84] روی حاصل از اکسید روی اندکی جذب پوست می شود. ^[85]

بسیاری از ضدآفتاب ها از نانوذرات اکسید روی (همراه با نانوذرات دی اکسید تیتانیوم) استفاده می کنند، زیرا چنین ذرات کوچکی نور را پراکنده نمی کنند و بنابراین سفید به نظر نمی رسند. نانوذرات بیشتر از ذرات اکسید روی با اندازه معمولی جذب پوست نمی‌شوند، ^[86] و فقط در بیرونی‌ترین لایه پوست جذب می‌شوند اما در بدن جذب نمی‌شوند. ^[86]

نانوذرات اکسید روی می توانند فعالیت ضد باکتریایی سیپروفلوکساسین را افزایش دهند . نشان داده شده است که نانو اکسید روی با اندازه متوسط بین 20 تا 45 نانومتر می تواند فعالیت ضد باکتریایی سیپروفلوکساسین را علیه استافیلوکوکوس اورئوس و اشریشیا کلی در شرایط آزمایشگاهی افزایش دهد. اثر افزایشی این نانومواد وابسته به غلظت در برابر همه سویه های آزمایشی است. این تأثیر ممکن است به دو دلیل باشد. اول، نانوذرات اکسید روی می‌توانند با پروتئین NorA تداخل کنند، پروتئینی که برای ایجاد مقاومت در باکتری‌ها ایجاد می‌شود و فعالیت پمپاژی دارد که واسطه‌ی ترشح است.فلوروکینولون های آبدوست از یک سلول دوم، نانوذرات اکسید روی می‌توانند با پروتئین Omf که مسئول نفوذ آنتی‌بیوتیک‌های کینولون به داخل سلول است، تداخل ایجاد کنند. ^[87]

فیلتر سیگارویرایش کنید

اکسید روی جزء فیلترهای سیگار است. فیلتری متشکل از زغال چوب آغشته به اکسید روی و اکسید آهن، مقادیر قابل توجهی هیدروژن سیانید ( HCN ) و سولفید هیدروژن ( H2S ₎ را از دود تنباکو بدون تأثیر بر طعم آن حذف می کند. ^[59]

افزودنی مواد غذاییویرایش کنید

همچنین ببینید: کمبود روی و سمیت روی

اکسید روی به بسیاری از محصولات غذایی، از جمله غلات صبحانه ، به عنوان منبع روی، ^[88] یک ماده مغذی ضروری اضافه می شود. ( سولفات روی نیز برای همین منظور استفاده می شود.) برخی از غذاهای از پیش بسته بندی شده نیز حاوی مقادیر کمی از ZnO هستند، حتی اگر به عنوان یک ماده مغذی در نظر گرفته نشده باشند.

اکسید روی با آلودگی دیوکسین در صادرات گوشت خوک در بحران گوشت خوک سال 2008 شیلی مرتبط بود . مشخص شد که آلودگی ناشی از اکسید روی آلوده به دیوکسین است که در خوراک خوک استفاده می شود. ^[89]

رنگدانهویرایش کنید

اکسید روی (روی سفید) به عنوان رنگدانه در رنگ ها استفاده می شود و نسبت به لیتوپون مات تر است ، اما نسبت به دی اکسید تیتانیوم مات کمتری دارد. ^[11] همچنین در پوشش های کاغذ استفاده می شود. سفید چینی درجه خاصی از سفید روی است که در رنگدانه های هنرمندان استفاده می شود . ^[90] استفاده از رنگ سفید روی به عنوان رنگدانه در نقاشی رنگ روغن از اواسط قرن 18 شروع شد. ^[91] تا حدودی جایگزین رنگ سفید سربی سمی شده است و توسط نقاشانی مانند بوکلین ، ون گوگ ، ^[92] مانه ، مونک استفاده می‌شد.و دیگران. همچنین یکی از اجزای اصلی آرایش معدنی است (CI 77947). ^[93]

جاذب UVویرایش کنید

اکسید روی میکرونیزه و در مقیاس نانو، محافظت قوی در برابر اشعه ماوراء بنفش UVA و UVB ایجاد می کند ، و در نتیجه در کرم های ضد آفتاب ، ^[94] و همچنین در عینک های آفتابی مسدودکننده UV برای استفاده در فضا و برای محافظت در هنگام جوشکاری ، به دنبال تحقیقات دانشمندان در جت استفاده می شود. آزمایشگاه نیروی محرکه ( JPL ). ^[95]

پوشش هاویرایش کنید

رنگ های حاوی پودر اکسید روی به مدت طولانی به عنوان پوشش ضد خوردگی برای فلزات استفاده می شود. آنها به ویژه برای آهن گالوانیزه موثر هستند. محافظت از آهن دشوار است زیرا واکنش پذیری آن با پوشش های آلی منجر به شکنندگی و عدم چسبندگی می شود. رنگ‌های اکسید روی انعطاف‌پذیری و چسبندگی خود را برای سال‌ها روی چنین سطوحی حفظ می‌کنند. ^[59]

ZnO بسیار n از نوع دوپ شده با آلومینیوم ، گالیم یا ایندیم شفاف و رسانا است ( شفافیت 90%، کمترین مقاومت مقاومتی ~ ^10-4 Ω·cm ^[96] ). ZnO: پوشش های Al برای پنجره های صرفه جویی در انرژی یا محافظ حرارت استفاده می شود. این پوشش به قسمت مرئی طیف اجازه ورود می دهد اما یا تابش مادون قرمز (IR) را به داخل اتاق منعکس می کند (صرفه جویی در انرژی) یا تابش IR را به اتاق نمی دهد (حفاظت حرارتی)، بسته به اینکه کدام طرف پنجره دارد. پوشش ^[13]

پلاستیک هایی مانند پلی اتیلن نفتالات (PEN) را می توان با اعمال پوشش اکسید روی محافظت کرد. این پوشش باعث کاهش انتشار اکسیژن از طریق PEN می شود. ^[97] لایه‌های اکسید روی همچنین می‌توانند بر روی پلی کربنات در کاربردهای بیرونی استفاده شوند. این پوشش از پلی کربنات در برابر تابش خورشید محافظت می کند و سرعت اکسیداسیون و زرد شدن عکس را کاهش می دهد. ^[98]

پیشگیری از خوردگی در راکتورهای هسته ایویرایش کنید

مقاله اصلی: اکسید روی ضعیف شده

اکسید روی تخلیه شده در ⁶⁴ روی ( ایزوتوپ روی با جرم اتمی 64) برای جلوگیری از خوردگی در راکتورهای آب تحت فشار هسته ای استفاده می شود . تخلیه ضروری است، زیرا ⁶⁴ روی تحت تابش نوترون های راکتور به ⁶⁵ روی رادیواکتیو تبدیل می شود. ^[99]

اصلاح متانویرایش کنید

اکسید روی (ZnO) به عنوان یک مرحله پیش تصفیه برای حذف سولفید هیدروژن (H2S ₎ از گاز طبیعی به دنبال هیدروژنه کردن هر ترکیب گوگردی قبل از اصلاح کننده متان استفاده می شود که می تواند کاتالیزور را مسموم کند. در دماهای بین 230 تا 430 درجه سانتیگراد (446 تا 806 درجه فارنهایت)، H2S با واکنش زیر _به آب تبدیل می شود:

H ₂ S + ZnO → H ₂ O + ZnS

هنگامی که اکسید روی مصرف شد، سولفید روی (ZnS) با اکسید روی تازه جایگزین می شود . ^[100]

حسگر گاز انعطاف پذیر بر اساس نانومیله های اکسید روی و ساختار داخلی آن. ITO مخفف ایندیم تین اکسید و PET برای پلی اتیلن ترفتالات است. ^[102]

ZnO دارای شکاف باند مستقیم گسترده ای است (3.37 eV یا 375 نانومتر در دمای اتاق). بنابراین، رایج ترین کاربردهای بالقوه آن در دیودهای لیزر و دیودهای ساطع نور (LED) است. ^[103] علاوه بر این، غیرخطی های فوق سریع و توابع رسانای نوری در ZnO گزارش شده است. ^[104] برخی از کاربردهای اپتوالکترونیکی ZnO با GaN همپوشانی دارند که شکاف باندی مشابهی دارد (~3.4 eV در دمای اتاق). در مقایسه با GaN، ZnO دارای انرژی اتصال اکسیتون بزرگتر (~60 meV، 2.4 برابر انرژی حرارتی دمای اتاق) است که منجر به انتشار روشن در دمای اتاق از ZnO می شود. ZnO را می توان با GaN برای کاربردهای LED ترکیب کرد. به عنوان مثال، یک اکسید رسانای شفافلایه و نانوساختارهای ZnO کوپل نور بهتری را فراهم می‌کنند. ^[105] از دیگر ویژگی‌های ZnO که برای کاربردهای الکترونیکی مطلوب است، می‌توان به پایداری آن در برابر تشعشعات پرانرژی و توانایی آن در الگوبرداری با اچ کردن شیمیایی مرطوب اشاره کرد. ^[106] مقاومت در برابر تشعشع ^[107] ZnO را به یک کاندید مناسب برای کاربردهای فضایی تبدیل می کند. ZnO امیدوارکننده ترین نامزد در زمینه لیزرهای تصادفی برای تولید منبع لیزر UV پمپ شده الکترونیکی است.

نوک های نوک تیز نانومیله های ZnO منجر به افزایش شدید میدان الکتریکی می شود. بنابراین می توان از آنها به عنوان ساطع کننده میدان استفاده کرد . ^[108]

لایه‌های ZnO دوپ شده با آلومینیوم به عنوان الکترودهای شفاف استفاده می‌شوند . اجزای Zn و Al در مقایسه با اکسید قلع ایندیم (ITO) بسیار ارزان تر و کمتر سمی هستند. یکی از کاربردهایی که به صورت تجاری در دسترس قرار گرفته است، استفاده از ZnO به عنوان تماس جلویی برای سلول های خورشیدی یا نمایشگرهای کریستال مایع است . ^[109]

ترانزیستورهای لایه نازک شفاف (TTFT) را می توان با ZnO تولید کرد. به عنوان ترانزیستورهای اثر میدانی، آنها به اتصال ap-n نیاز ندارند، ^[110] بنابراین از مشکل دوپینگ نوع p ZnO جلوگیری می کنند. برخی از ترانزیستورهای اثر میدان حتی از نانومیله های اکسید روی به عنوان کانال های رسانا استفاده می کنند. ^[111]

سنسور نانومیله اکسید رویویرایش کنید

سنسورهای نانومیله اکسید روی دستگاهی هستند که تغییرات جریان الکتریکی عبوری از نانوسیم‌های اکسید روی به دلیل جذب مولکول‌های گاز را تشخیص می‌دهند. انتخاب پذیری برای گاز هیدروژن با کندوپاش خوشه های پالادیوم بر روی سطح نانومیله به دست آمد. به نظر می رسد افزودن پالادیوم در تفکیک کاتالیزوری مولکول های هیدروژن به هیدروژن اتمی موثر است و حساسیت دستگاه حسگر را افزایش می دهد. این سنسور غلظت هیدروژن را تا 10 قسمت در میلیون در دمای اتاق تشخیص می دهد، در حالی که هیچ پاسخی به اکسیژن وجود ندارد. ^[112] [113]ZnO به عنوان لایه‌های بی‌حرکتی در حسگرهای ایمنی استفاده می‌شود که توزیع آنتی‌بادی‌ها را در کل ناحیه بررسی شده توسط میدان الکتریکی اندازه‌گیری اعمال شده روی میکروالکترودها امکان‌پذیر می‌سازد. ^[114]

اسپینترونیکسویرایش کنید

ZnO همچنین برای کاربردهای اسپینترونیک در نظر گرفته شده است: اگر با 1-10٪ یون های مغناطیسی (Mn، Fe، Co، V و غیره) دوپ شود، ZnO می تواند حتی در دمای اتاق تبدیل به فرومغناطیسی شود. چنین فرومغناطیس دمای اتاق در ZnO:Mn مشاهده شده است، ^[115] اما هنوز مشخص نیست که آیا از خود ماتریس سرچشمه می گیرد یا از فازهای اکسید ثانویه.

پیزوالکتریکویرایش کنید

نشان داده شده است که پیزوالکتریک در الیاف نساجی پوشش داده شده با ZnO قادر به ساخت "نانوسیستم های خود نیرو" با فشار مکانیکی روزمره ناشی از باد یا حرکات بدن است. ^[116] [117]

در سال 2008، مرکز خصوصیات نانوساختار در موسسه فناوری جورجیا، تولید یک دستگاه مولد الکتریسیته (به نام ژنراتور پمپ شارژ انعطاف‌پذیر) را گزارش کرد که جریان متناوب را با کشش و آزاد کردن نانوسیم‌های اکسید روی ارائه می‌دهد. این مینی ژنراتور یک ولتاژ نوسانی تا 45 میلی ولت ایجاد می کند و نزدیک به هفت درصد از انرژی مکانیکی اعمال شده را به الکتریسیته تبدیل می کند. محققان از سیم هایی با طول 0.2 تا 0.3 میلی متر و قطر 3 تا 5 میکرومتر استفاده کردند، اما این دستگاه را می توان به اندازه کوچکتر کاهش داد. ^[118]

 

ZnO به عنوان آند باتری لیتیوم یونی

ZnO به شکل یک لایه نازک در تشدیدگرها، حسگرها و فیلترهای فیلم نازک با فرکانس بالا کوچک شده نشان داده شده است.

باتری لیتیوم یون و ابرخازنویرایش کنید

ZnO یک ماده آند امیدوارکننده برای باتری لیتیوم یون است زیرا ارزان، زیست سازگار و سازگار با محیط زیست است. ZnO ظرفیت نظری بالاتری (978 mAh g ^-1 ) نسبت به سایر اکسیدهای فلزات واسطه مانند CoO (715 mAh g ^-1 )، NiO (718 mAh g ^-1 ) و CuO (674 mAh g ^-1 ) دارد. ^[119] ZnO همچنین به عنوان الکترود در ابرخازن ها استفاده می شود. ^[120]

به عنوان یک افزودنی غذایی ، اکسید روی در لیست موادی است که به طور کلی به عنوان مواد ایمن یا GRAS شناخته شده FDA ایالات متحده است. ^[121]

اکسید روی خود غیر سمی است. با این حال، استنشاق دودهای اکسید روی، مانند زمانی که روی یا آلیاژهای روی ذوب می شوند و در دمای بالا اکسید می شوند، ایجاد می شود، خطرناک است. این مشکل هنگام ذوب آلیاژهای حاوی برنج رخ می دهد زیرا نقطه ذوب برنج به نقطه جوش روی نزدیک است. ^[122] قرار گرفتن در معرض اکسید روی در هوا، که همچنین هنگام جوشکاری فولاد گالوانیزه (روکش شده) رخ می دهد ، می تواند منجر به بیماری به نام تب دود فلز شود . به همین دلیل، معمولاً فولاد گالوانیزه جوش داده نمی شود، یا ابتدا روی حذف می شود. ^[123] [ مشکوک - بحث ^]

محققانی که روی ایمنی اکسید روی در کرم‌های ضد آفتاب کار می‌کنند دریافتند که اگرچه اکسید روی به خودی خود یک جاذب ایمن UV است، اما در فرمولاسیون‌های ضدآفتاب حاوی سایر جاذب‌های UV، اکسید روی باعث تخریب نوری جاذب‌های UV با مولکول کوچک می‌شود که سطوح بالاتری از سمیت را نشان می‌دهد. سنجش گورخرماهی جنینی ^[12

آموزش رایگان پودر دکلره بدون آمونیاک(0تا100) اکسیدان/کرم پودر/پنکک

ساخت رایگان اکسیدان+فرمول کرم اکسیدان درصد های مختلف