13772-29-7
中文名稱
磷酸鋯
英文名稱
ZIRCONIUM(IV) HYDROGENPHOSPHATE
CAS
13772-29-7
分子式
H2O8P2Zr
分子量
283.18
MOL 文件
13772-29-7.mol
更新日期
2024/12/16 14:50:50
13772-29-7 結(jié)構(gòu)式
基本信息
中文別名
磷酸鋯磷酸氫鋯
納米磷酸鋯
磷酸氫鋯(IV)
磷酸氫鋯(Ⅳ)(2:1)
磷酸氫鋯(Ⅳ)(2:1)磷酸鋯
英文別名
linsuanhgaoZirconium(IV) hydrog
gamma-Zirconium phosphate
alpha-Zirconium phosphate
Zirconium hydrogen phosphate
ZIRCONIUM(IV) HYDROGENPHOSPHATE
hydrogen phosphate,zirconium(4+)
zirconium bis(hydrogen phosphate)
Phosphoric acid,zirconium(IV)salt
Phosphoric acid,zirconium(4+) salt
所屬類別
有機原料：羧酸類化合物及衍生物物理化學(xué)性質(zhì)
密度3.3 g/mL at 25 °C(lit.)
形態(tài)粉末
EPA化學(xué)物質(zhì)信息Phosphoric acid, zirconium(4+) salt (2:1) (13772-29-7)
制備方法
方法1
溶膠-凝膠法：將ZrOCl2·8H2O溶于一定濃度的鹽酸中，并緩慢滴加至鹽酸和磷酸的混合液中，制得磷酸鋯凝膠，再將溶膠分散于磷酸中，回流制得磷酸鋯。此法的缺點是使用鹽酸會產(chǎn)生有毒氣體。水熱法：由ZrO2和一定濃度的H3PO4在高壓釜中反應(yīng)，控制P2O5：ZrO2的摩爾比為1:2，水熱反應(yīng)溫度為175-200℃，水蒸氣壓大于1MPa，制得磷酸鋯。其缺點是生產(chǎn)工藝不易控制。
直接沉淀法：用氫氟酸先與氧氯化鋯反應(yīng)形成鋯的配合物([ZrF6]2-)，其在一定條件下會發(fā)生分解，然后鋯離子與磷酸反應(yīng)生成磷酸鋯沉淀，通過控制配合物的分解速度，控制磷酸鋯的沉淀過程。其缺點是使用氫氟酸為有毒物質(zhì)，很易揮發(fā)。
新型生產(chǎn)工藝：以硫酸鋯和磷酸為原料，在反應(yīng)釜中發(fā)生反應(yīng)，再經(jīng)過冷卻結(jié)晶析出磷酸鋯。生產(chǎn)工藝包括原料預(yù)處理、中和反應(yīng)、冷卻結(jié)晶、離心分離、烘干、計量包裝和母液處理七個工序。母液加入碳酸鈉反應(yīng)后，濃縮得硫酸鈉副產(chǎn)品。該工藝在常壓低溫下生產(chǎn)，沒有安全隱患；且工藝簡單，原輔料不涉及有毒有害物質(zhì)。解決了磷酸鋯不能規(guī)?；a(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的難題。
常見問題列表
多功能介孔材料
磷酸鋯是一種新型多功能介孔材料，是層狀固體酸材料之一。磷酸鋯有α和γ兩種結(jié)構(gòu)類型，白色粉末，不溶于水和有機溶劑，能耐較強的酸和一定的堿。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。磷酸鋯具有層狀化合物的共性，化學(xué)穩(wěn)定性高，既具有像離子樹脂一樣的離子交換性能，又具有像沸石一樣的擇形吸附和催化性能，具有較高的熱穩(wěn)定性和耐酸堿性，因此各種應(yīng)用也層出不窮。
磷酸鋯是一種具有抗菌效果的原材料，除了本身具有抗菌作用被廣泛應(yīng)用于抗菌領(lǐng)域外，其作為離子載體起到抗菌作用的應(yīng)用也逐漸被業(yè)內(nèi)所研究?？梢杂行У匾种萍?xì)菌的滋生，降低細(xì)菌污染的風(fēng)險。相比于傳統(tǒng)的塑料如ABS、PVC、PP、PU等塑料制品，添加了磷酸鋯的塑料兒童玩具不僅更加耐用耐摔耐磨，而且更加衛(wèi)生。
理化性質(zhì)
磷酸鋯（zirconium phosphate，ZrP），也稱為磷酸氫鋯，化學(xué)式為Zr(HPO?)?. 2H?O，是一種精細(xì)磷化工產(chǎn)品。磷酸鋯外觀為白色粉末狀，pH值呈酸性，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于水，不溶于一般有機溶劑，耐酸堿性好，具有較高的熱穩(wěn)定性和力學(xué)強度，作為固體潤滑劑被廣泛用于自潤滑復(fù)合材料中。由于磷酸鋯具有比表面積大、離子交換性好等特點，可作為吸附材料使用，可應(yīng)用在環(huán)保、醫(yī)學(xué)、新材料、催化劑等領(lǐng)域中。制備
一種高效制備針狀磷酸氫鋯（Zr(HPO4)2）的簡單方法，采用以下步驟：1）把濃度為80 wt%的磷酸溶液、濃度為30 wt%的氨水和蒸餾水按體積比為4: 3 : 5的比例配制成溶液；然后把氯氧化鋯、尿素加入到溶液中，其中氯氧化鋯、磷酸和尿素的摩爾比是：1：2：6~8；
2）在溶液中加入線性辛基酚聚乙烯硝酸銨、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基乙基嗎啉乙基硫酸銨，并控制線性辛基酚聚乙烯硝酸銨、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基乙基嗎啉乙基硫酸銨的加入量分別是溶液質(zhì)量的0.1 %、0.05%、0.1%；
3）把溶液加熱到98 ℃，并用攪拌器連續(xù)攪拌3~6小時；攪拌結(jié)束后，把溶液自然冷卻到室溫，然后靜止、陳化5小時，再進(jìn)行過濾、分離，并用蒸餾水洗滌產(chǎn)物3次，然后在110 ℃下干燥3小時，即制備出結(jié)晶完整的針狀磷酸氫鋯。
應(yīng)用領(lǐng)域
在環(huán)保領(lǐng)域，磷酸鋯可用于工業(yè)廢水廢氣、生活污水、放射性核廢料吸附處理方面；在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，磷酸鋯可用于血液透析材料、傷口敷料、生物納米復(fù)合材料等制造方面；在新材料領(lǐng)域，磷酸鋯可用于生產(chǎn)特種陶瓷、高分子復(fù)合材料、阻燃抗菌纖維等產(chǎn)品；在催化劑領(lǐng)域，磷酸鋯可用于酸堿反應(yīng)、有機反應(yīng)等方面。