文档介绍：锆溶胶的制备方法锆溶胶的形成原理将锆盐配制成溶液时,ZrOCl2·8H2O溶解于水中形成水合锆离子,其主要形式为[Zr(OH)2·4H2O]48+四聚体。在每一个四聚体中,4个锆原子以四方形的形式排列,并且每一个锆原子有4个架桥羟基和4个水分子配位。由四聚体中配位水的脱质子作用而释放出H+,其过程可由下式描述:锆溶胶的形成但由于强酸性锆盐阴离子的存在,溶液的pH值较低,这限制了反应的持续进行,使氧化锆溶胶较难形成。加入其它碱性溶液虽可调节溶液pH值,打破上式的平衡,使反应向右进行。但加入的碱性溶液容易引起溶胶粒子淀积或引入杂质离子等问题的发生。所以从无机锆盐出发制备锆溶胶的方法都是要温和的均匀的打破原有的酸碱平衡,或直接加入碱性试剂,或除去体系中的强酸根离子。锆溶胶的形成无机锆盐为锆源的合成方法:无机锆的强酸盐一般易溶于水,其溶于水后的水合锆离子能自动缩聚成四聚体,但这一缩聚反应会受到溶液的pH值限制,所以以无机锆盐制备锆溶胶的关键就在于升高溶液的pH值。无机锆盐现在的无机锆源多用最经济的氧***化锆。将其溶于水后配制成一定浓度的溶液,接下来改变这个体系的酸碱平衡即可达到使锆的四聚体缩聚形成溶胶的目的。改变的方法大致分为三类直接加入碱性试剂加入强氧化剂氧化Cl-为Cl2从体系中排出离子交换法除去Cl-离子无机锆盐其中直接加入碱性试剂法还可以加入多种抑制剂入乙酸等配体,改变体系中的四聚体锆的浓度,从而达到缓慢缩聚的目的。此外,还可以在体系中加入其他助剂以达到一些特殊的目的。比如一些大分子多羟基水溶性的直链有机物,能起到空间位阻的作用,是的胶体粒子的尺寸可控且分布较窄;这一点也可以借鉴到我们催化剂制备过程中,比如在沉淀过程中加入一些不同聚合度的聚乙烯醇(PVA),看是否能在老化过程中控制晶体尺寸。加碱法又比如可以加入一些模版剂,通常是一些表面活性剂,可以使得胶体呈现一定的空间有序性,并且得到的干凝胶的孔径可控。还可以加入一些大分子的聚合物做空间站位,使得焙烧后的干凝胶呈现三维介观有序。还可以加入缓冲溶液来减缓体系酸碱平衡变化速度,但这样容易引入杂质离子。加碱法此外,还有一种Pechini法合成Pechini法为Pechini在1967年发表的专利,主要是利用柠檬酸(CitricAcid)及乙二醇(EthyleneGlycol,EG)形成网状高分子来稳定金属离子,再将此高分子经热处理形成所要的产物。该方法也能使锆形成溶胶,此方法需要将乙二醇和锆盐溶液强烈搅拌完全混合后加入柠檬酸,先后在40℃和80℃下加热,使两有机物聚合并除掉多余水分。大量***存在会氧化乙二醇,所以不能用锆的***盐。加碱法最常用的氧化法就是在氧***化锆中加入双氧水。双氧水会将氧***化锆中的部分***氧化,形成Cl2排出体系,从而改变体系的酸碱平衡,使缩聚平衡向正方形移动。部分专利显示甚至可以只用双氧水来制备锆溶胶,大部分文献都认为双氧水对锆溶胶的形成,稳定,溶胶颗粒的分布起促进作用。氧化法此方法很好理解,就是用较温和的OH-离子交换树脂将无机锆盐中的阴离子置换成氢氧根离子。将氧***化锆(ZrOCl2·8H2O)溶于去离子水中,得到一定浓度的氧***化锆溶液。在所得的溶液中加入阴离子交换树脂(201×7型,安徽省皖东化工厂)进行离子交换,。使用过的树脂,先用一定量的蒸馏水洗涤、抽滤,滤液供下次制备溶胶时配制溶液使用。经抽滤洗涤后的树脂放入3%的NaOH溶液中浸泡8h。,抽干保存待下次使用。离子交换法