氫氧化鋯的分子式為Zr(OH)4,它由一個(gè)鋯離子(Zr4+)和四個(gè)氫氧根離子(OH-)組成。
氫氧化鋯（Zr (OH)?）在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用廣泛，主要依托其高化學(xué)穩(wěn)定性、吸附性及作為鋯基材料前驅(qū)體的特性。以下是其在關(guān)鍵工業(yè)領(lǐng)域的具體應(yīng)用及作用機(jī)制：
1. 催化劑及催化載體
石油化工：應(yīng)用：作為酸性催化劑用于烷基化、異構(gòu)化反應(yīng)（如煉油過程中提高汽油辛烷值）。
案例：負(fù)載貴金屬（如 Pt/Zr (OH)?）催化重整，提升芳烴產(chǎn)率。
精細(xì)化工：應(yīng)用：催化酯化反應(yīng)（如合成增塑劑鄰苯二甲酸二辛酯）、脫水反應(yīng)（如乙醇制乙烯）。
優(yōu)勢(shì)：高比表面積載體可分散活性組分，延長(zhǎng)催化劑壽命。
2. 陶瓷與耐火材料
結(jié)構(gòu)陶瓷：制備：煅燒氫氧化鋯生成氧化鋯（ZrO?），用于制造耐高溫坩堝、窯爐內(nèi)襯。
產(chǎn)品：ZrO?陶瓷刀具（硬度接近金剛石）、軸承滾珠（耐磨）。
功能陶瓷：應(yīng)用：氧傳感器（利用 ZrO?的氧離子導(dǎo)電性監(jiān)測(cè)汽車尾氣）、固體氧化物燃料電池（SOFC）電解質(zhì)。
3. 環(huán)保與水處理
工業(yè)廢水處理：應(yīng)用：吸附去除重金屬（如電鍍廢水中的 Cr3?、Ni2?）及放射性核素（如核電站廢水中的 Cs?）。
機(jī)制：表面羥基與金屬離子形成配位鍵，或通過靜電吸附固定污染物。
飲用水凈化：案例：作為絮凝劑去除氟化物（如高氟地區(qū)水源處理），或與鋁鹽復(fù)配增強(qiáng)除磷效果。
4. 金屬加工與表面處理
金屬防腐涂層：應(yīng)用：將 Zr (OH)?溶膠涂覆于鋁、鎂合金表面，經(jīng)熱處理形成 ZrO?保護(hù)膜，提升耐蝕性。
優(yōu)勢(shì)：替代鉻酸鹽涂層，環(huán)保無毒性。
鑄造行業(yè)：應(yīng)用：作為型砂添加劑，改善鑄件表面光潔度，減少粘砂缺陷。
5. 電子材料
壓電陶瓷：應(yīng)用：與鈦酸鋇（BaTiO?）復(fù)合制備鋯鈦酸鉛（PZT），用于超聲波傳感器、噴墨打印機(jī)噴頭。
電容器：案例：納米級(jí) Zr (OH)?前驅(qū)體制備高介電常數(shù)陶瓷，用于微型電容器。
6. 造紙與涂料
紙張?jiān)鰪?qiáng)：應(yīng)用：添加氫氧化鋯納米顆粒提升紙張強(qiáng)度（如包裝用紙抗撕裂性）。
涂料增稠劑：機(jī)制：通過氫鍵與樹脂結(jié)合，改善涂料流變性能，防止沉降。
7. 其他工業(yè)領(lǐng)域
醫(yī)藥中間體：應(yīng)用：合成鋯基藥物載體。
橡膠工業(yè)：應(yīng)用：作為補(bǔ)強(qiáng)劑替代部分炭黑，提高橡膠制品的耐磨性和抗老化性。
