13772-29-7
中文名称
磷酸锆
英文名称
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
2024/04/28 11:47:02
13772-29-7 结构式
基本信息
中文别名
磷酸锆磷酸氢锆
纳米磷酸锆
磷酸氢锆(IV)
磷酸氢锆(Ⅳ)(2:1)
磷酸氢锆(Ⅳ)(2:1)磷酸锆
英文别名
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
所属类别
有机原料：羧酸类化合物及衍生物
制备方法
方法1
溶胶-凝胶法：将ZrOCl2·8H2O溶于一定浓度的盐酸中，并缓慢滴加至盐酸和磷酸的混合液中，制得磷酸锆凝胶，再将溶胶分散于磷酸中，回流制得磷酸锆。此法的缺点是使用盐酸会产生有毒气体。水热法：由ZrO2和一定浓度的H3PO4在高压釜中反应，控制P2O5：ZrO2的摩尔比为1:2，水热反应温度为175-200℃，水蒸气压大于1MPa，制得磷酸锆。其缺点是生产工艺不易控制。
直接沉淀法：用氢氟酸先与氧氯化锆反应形成锆的配合物([ZrF6]2-)，其在一定条件下会发生分解，然后锆离子与磷酸反应生成磷酸锆沉淀，通过控制配合物的分解速度，控制磷酸锆的沉淀过程。其缺点是使用氢氟酸为有毒物质，很易挥发。
新型生产工艺：以硫酸锆和磷酸为原料，在反应釜中发生反应，再经过冷却结晶析出磷酸锆。生产工艺包括原料预处理、中和反应、冷却结晶、离心分离、烘干、计量包装和母液处理七个工序。母液加入碳酸钠反应后，浓缩得硫酸钠副产品。该工艺在常压低温下生产，没有安全隐患；且工艺简单，原辅料不涉及有毒有害物质。解决了磷酸锆不能规模化产业化生产的难题。
常见问题列表
多功能介孔材料
磷酸锆是一种新型多功能介孔材料，是层状固体酸材料之一。磷酸锆有α和γ两种结构类型，白色粉末，不溶于水和有机溶剂，能耐较强的酸和一定的碱。具有较大的比表面积和表面电荷，是一种较强的固体酸，具备良好的离子交换特性。磷酸锆具有层状化合物的共性，化学稳定性高，既具有像离子树脂一样的离子交换性能，又具有像沸石一样的择形吸附和催化性能，具有较高的热稳定性和耐酸碱性，因此各种应用也层出不穷。
磷酸锆是一种具有抗菌效果的原材料，除了本身具有抗菌作用被广泛应用于抗菌领域外，其作为离子载体起到抗菌作用的应用也逐渐被业内所研究。可以有效地抑制细菌的滋生，降低细菌污染的风险。相比于传统的塑料如ABS、PVC、PP、PU等塑料制品，添加了磷酸锆的塑料儿童玩具不仅更加耐用耐摔耐磨，而且更加卫生。
理化性质
磷酸锆（zirconium phosphate，ZrP），也称为磷酸氢锆，化学式为Zr(HPO₄)₂. 2H₂O，是一种精细磷化工产品。磷酸锆外观为白色粉末状，pH值呈酸性，化学性质稳定，不溶于水，不溶于一般有机溶剂，耐酸碱性好，具有较高的热稳定性和力学强度，作为固体润滑剂被广泛用于自润滑复合材料中。由于磷酸锆具有比表面积大、离子交换性好等特点，可作为吸附材料使用，可应用在环保、医学、新材料、催化剂等领域中。制备
一种高效制备针状磷酸氢锆（Zr(HPO4)2）的简单方法，采用以下步骤：1）把浓度为80 wt%的磷酸溶液、浓度为30 wt%的氨水和蒸馏水按体积比为4: 3 : 5的比例配制成溶液；然后把氯氧化锆、尿素加入到溶液中，其中氯氧化锆、磷酸和尿素的摩尔比是：1：2：6~8；
2）在溶液中加入线性辛基酚聚乙烯硝酸铵、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基乙基吗啉乙基硫酸铵，并控制线性辛基酚聚乙烯硝酸铵、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基乙基吗啉乙基硫酸铵的加入量分别是溶液质量的0.1 %、0.05%、0.1%；
3）把溶液加热到98 ℃，并用搅拌器连续搅拌3~6小时；搅拌结束后，把溶液自然冷却到室温，然后静止、陈化5小时，再进行过滤、分离，并用蒸馏水洗涤产物3次，然后在110 ℃下干燥3小时，即制备出结晶完整的针状磷酸氢锆。
应用领域
在环保领域，磷酸锆可用于工业废水废气、生活污水、放射性核废料吸附处理方面；在医学领域，磷酸锆可用于血液透析材料、伤口敷料、生物纳米复合材料等制造方面；在新材料领域，磷酸锆可用于生产特种陶瓷、高分子复合材料、阻燃抗菌纤维等产品；在催化剂领域，磷酸锆可用于酸碱反应、有机反应等方面。