[发明专利]一种酒石酸-硝酸盐燃烧法制备锆酸钇的方法

说明书

一种酒石酸‑硝酸盐燃烧法制备锆酸钇的方法，将和ZrO(NO₃)₂·H₂O，研磨，得到混合粉体；将酒石酸和乙二胺四乙酸混合，然后调节pH值至2～7，搅拌后，逐滴滴加到装有混合粉体的研钵中，边加边研磨，滴加完成后，继续研磨均匀，干燥获得凝胶块；将凝胶块高温加热得到蓬松块体，将蓬松块体热处理，得到锆酸钇。本发明工艺简单，便捷，易操作，制备成本较低；反应体系温和、可控，燃烧产物杂质极少，产物损失率少；酒石酸燃烧时生成的CO₂可起到造孔和提高固体氧化物比表面积的作用，有利于粉体的光催化活性的提高，并且复合络合剂燃烧短时间释放的热量，能够促进材料的低温快速合成，相较现有高温固相法具有节能环保的优点。

技术领域

本发明属于材料制备领域，具体涉及一种酒石酸-硝酸盐燃烧法制备锆酸钇的方法。

背景技术

稀土锆酸盐由于具有独特的晶体结构，具有高离子导电性和高熔点，该材料具有良好的化学稳定性，催化活性高，受到研究者们的广泛关注。在热障涂层、固体电解质、催化剂、放射性核废料的处理等方面得到了广泛的应用[徐强，潘伟，等.焦绿石型Ln₂Zr₂O₇陶瓷的研究进展[J].稀有金属材料与工程，2005，(34)：1100-1104.]。

由于元素钇和另一元素铈是地球上含量较大的两种稀土元素，所以相比其他种稀土锆酸盐，对于锆酸钇(Y₂Zr₂O₇)的应用研究，在原料获取上，具有一定的资源优势。锆酸钇在常温下呈缺陷萤石结构，属Fm3m空间群，属立方晶系。在热障涂层、信息探测、荧光材料和光催化材料方面具有广泛应用[Hui Li,et al.Pressure-induced structuraltransition of Y₂Zr₂O₇[J].Journal of Alloys and Compounds,2016,660:446-449.]。

现有报道的锆酸钇制备方法主要为溶胶凝胶法、水热法和高温固相烧结法。如Jovaní Marc等[JovaníMarc,Sanz Ana,et al.New red-shade environmental-friendlymultifunctional pigment based on Tb and Fe doped Y₂Zr₂O₇ for ceramicapplications and cool roof coatings[J].Dyes and Pigments,133(2016)33-40.]，Linhui Gao等[Linhui Gao,Yue An,et al.Hydrothermal synthesis andphotoluminescence properties of Y₂Zr₂O₇:Tb³⁺phosphors[J].Journal of MaterialsScience,46(2011):1337-1340.]以及Hui Li等[Hui Li,Qiang Tao,et al.Pressure-induced structural transition of Y₂Zr₂O₇[J].Journal of Alloys and Compounds,660(2016):446-449.]均采用以上提到的方法制得目标产物。以上的方法中，高温固相烧结法缺点在于合成温度高，生成产物尺寸较大，不能控制粒径，由于组分分布不均而存在不纯相，有化学计量损失；单纯的溶胶凝胶法的缺点在于反应物的生成温度较高，反应时间较长。水热法的优点在于克服了组分分布不均，存在化学计量损失的缺点，然而对于设备的要求较高，且反应时间较长。

发明内容