Zinkoxid (ZnO) entsteht durch die Oxidation von Zink bzw. Zinkdampf. Es kann aber auch durch Glühen (Calcination) von Zinkhydroxid, Zinkcarbonat oder Zinknitrat gewonnen werden. Im Gegensatz zu den meisten anderen Substanzen sublimiert es bei Normaldruck und Temperaturerhöhung, d.h. es bildet sich keine (flüssige) Schmelze sondern geht direkt von dem festen in den gasförmigen Aggregatzustand über.

Weltweit werden derzeit hunderte Tonnen mikroskaligen oder pigmentären Zinkoxids verbraucht: es fördert als Additiv den Vulkanisierungsprozess in der Gummiherstellung von Autoreifen und erhöht besonders durch eine gute Wärmeleitfähigkeit die Abfuhr der durch die Walkarbeit entstehenden Wärme. Zinkoxid erhöht als Zugabe zu Zement dessen Beständigkeit gegen Wasser und verlängert die Verarbeitungszeit. Auch als Wandfarbe oder im Malkasten wird "Zinkweiß" eingesetzt. Zudem findet Zinkoxid Verwendung in pharmazeutischen Zinksalben, -pasten, -pflaster und -verbänden.

Nanopartikuläres Zinkoxid ist im sichtbaren Bereich des Spektrums transparent und wirkt als physikalischer Filter gegen UV-B- und insbesondere UV-A Strahlen der Sonne. Die UV-Strahlen werden dabei absorbiert und wie von kleinen Spiegeln reflektiert. Das macht dessen Einsatz als physiskalischen UV-Filter in Sonnenschutzmitteln interessant. Obwohl die Partikel so winzig sind, werden sie aus Sonnenschutzprodukten durch die gesunde Haut nicht aufgenommen. Das zeigen sowohl von der Industrie durchgeführte Untersuchungen als auch unabhängige Studien, die im Rahmen des EU-Projektes Nanoderm durchgeführt wurden. Da Zinkoxid sowohl UV-A/UV-B-Schutz und Transparenz aufweist, wird es auch in Textilien sowie in Klarlacken im Holz- und Möbelbereich angewendet .

Transparente ZnO-Nanopartikel werden darüber hinaus in Kunststoffgläsern eingesetzt. Diese zeichnen sich durch eine hohe Transparenz (> 90 % Transmission) im sichtbaren Spektralbereich und durch eine UV-Undurchlässigkeit (< 10 % Transmission) für Wellenlängen unterhalb von 360 nm aus.

Als Halbleiter findet Zinkoxid ebenfalls Verwendung als durchsichtige leitende Schicht, bei der Herstellung blauer Leuchtdioden (LED), von Flüssigkristallbildschirmen (TFT), Varistoren (VDR) und Dünnschicht-Solarzellen.

Literatur

1. Römpp online
   
2. Klingshirn et al. (2006) Physik Journal, 5 (1)
   
3. Klingshirn (2007) ChemPhysChem, 8, 782 ? 803
   
4. Fallert et al. (2008) Optics Express 16 (2)
   
5. http://www.nanoproducts.de/
   
6. http://www.uni-leipzig.de/~nanoderm/
   
7. http://corporate.basf.com/de/

NanoCare - Datenblatt zum Download

Datenblatt-Zinkoxid.pdf