磷酸氫鋯是一種新型多功能介孔材料,是層狀固體酸材料之一。磷酸氫鋯作為多功能材料在化學、光學、電子學、材料學、環境學等領域都有使用。
磷酸氫鋯有α和γ兩種結構類型,白色粉末,不溶於水和有機溶劑,能耐較強的酸和一定的鹼。具有較大的比表面積和表面電荷,是一種較強的固體酸,具備良好的離子交換特性。
製備:將1mol的可溶性鋯鹽溶於4000~5000mL水中,加入1~2mol的40%HF水溶液和2~3mol的85%(質量分數,下同)H3P04;然後將混合液於60~90℃,攪拌2~4h;冷卻後過濾,用水洗滌至洗滌液的pH約為6,乾燥,即可得到磷酸鋯α-Zr(HPO4)2·H2O晶體。其中;所用的鋯鹽為氧氯化鋯ZrOCl2·8H2O、碳酸鋯或硫酸氧鋯。HF的加入量以鋯鹽的1~13倍摩爾量為優選。H3P04的加入量以鋯鹽的2~2.4倍摩爾量為優選。反應溫度以70~80℃為優選
套用領域:
用於 離 子交換和質子傳導材料,可以製備不同用途的催化劑和催化劑載體,在環境保護領域中,可用於去除放射性核廢料和污水處理中的有害物質。
用於 陶瓷材料中可以增加陶瓷的硬度、強度。提升陶瓷的耐高溫,耐酸鹼,耐刮擦性。降低熱膨脹性,提高陶瓷的熱穩定性,化學穩定性,增加陶瓷的韌性,減小複合密度等優點,可套用於普通陶瓷,特種陶瓷中,因其具有的獨特抗菌抑菌作用,還可用於衛浴陶瓷中。
用於 塗料當中,可以增加塗料的附著力,流平性,分散性,耐高溫性,耐酸鹼性,穩定性,去除塗料的有害氣味,增強減摩耐磨能力,增長使用壽命等優點。
用於 高分子複合材料當中,可以增加複合材料的韌性和拉伸程度,提升材料的穩定性,抗氧化性和抗老化性,同時增加了複合材料的耐摩擦性,耐酸鹼性和耐高溫性等優點,在酸鹼腐蝕性介質中,能保持穩定的疏水性,從而使其具有優越的耐腐蝕性能等。
用於 紡織纖維類材料中,可以使其具有阻燃抑煙的性能,增加產品的拉伸性,減摩耐磨性,同時具有抗菌作用。
用於 添潤滑脂、潤滑油中,可以提升油品的承載和抗磨能力,減低基礎油的黏度,提高基礎油的減摩耐磨性等優點。
用於 催化劑中,可以作為催化劑使用,也可以作為催化劑載體,因為磷酸鋯是層狀介孔材料,比表面積較大,可以負載更多材料,是一種環境友好的綠色催化劑,適用於各種酸鹼反應,有機反應等。
除以上套用領域外,還可以用於醫療用腎透析材料,光學領域,電學領域,生物領域、催化領域,環境保護等方面. 給藥體系、醫用血淨化材料、催化劑、核廢料處理、載銀抗菌材料、特殊磁器、特殊陶瓷、耐高溫材料、納米複合材料等。