氧化鋯基材料前驅體
氧化鋯粉體與陶瓷:硝酸鋯是制備氧化鋯的核心前驅體,通過溶膠 - 凝膠法、沉淀法或水熱法等工藝,可轉化為納米級氧化鋯粉體。氧化鋯陶瓷具有高強度、高韌性和耐高溫特性,廣泛用于結構陶瓷(如軸承、切削刀具)、功能陶瓷(如氧傳感器、燃料電池電解質)等。
鋯基復合氧化物:與其他金屬硝酸鹽(如硝酸鈰、硝酸鑭)復合,可制備鈰鋯復合氧化物、鋯酸鑭等,這些材料在催化、高溫涂層等領域表現優異。
功能涂層與薄膜
通過噴涂、浸漬或化學氣相沉積(CVD)等方法,硝酸鋯可用于制備鋯基涂層。例如,在金屬表面形成氧化鋯涂層后,能顯著提升其耐高溫、耐腐蝕性能,適用于航空航天發動機部件、高溫爐具等。
作為溶膠 - 凝膠法制備氧化鋯薄膜的原料,所得薄膜可用于光學器件(如高折射率鏡片)、電子元件的絕緣層等。
二、催化與環保領域
1. 催化劑及載體
汽車尾氣凈化:以硝酸鋯為鋯源制備的鈰鋯復合氧化物催化劑,具有優異的儲氧能力和 redox 性能,可高效催化分解汽車尾氣中的一氧化碳(CO)、氮氧化物(NO?)和碳氫化合物(HC),是三元催化器的關鍵成分。
工業催化:用于制備鋯基固體酸催化劑,在有機合成反應(如酯化、加氫、裂化)中表現出高活性和選擇性,尤其適用于精細化工領域。
2. 廢水處理
硝酸鋯水解產生的鋯羥基絡合物對水中的磷酸鹽、氟離子、重金屬離子(如鉛、鎘)等具有強吸附能力,可通過沉淀或絮凝作用實現污染物的深度去除,適用于含磷廢水、工業含氟廢水的處理。
三、電子與陶瓷工業
1. 電子陶瓷
在壓電陶瓷、介電陶瓷的制備中,硝酸鋯作為鋯源摻雜劑,可調節陶瓷的晶體結構和電學性能(如介電常數、壓電系數),改善其穩定性,用于制造電容器、傳感器、諧振器等電子元件。
用于制備鋯鈦酸鉛(PZT)等鐵電陶瓷,這類材料在存儲器、超聲換能器等器件中不可或缺。
2. 陶瓷釉料與顏料
作為釉料添加劑,可改善陶瓷釉面的光澤度、硬度和耐化學腐蝕性,同時能賦予釉面特殊的色澤,適用于高檔陶瓷制品。