氢氧化锆 | 14475-63-9

• 物质功能分类: 无机化工 - 无机碱
• 分子结构分类: 无机化合物 - 混合金属/非金属化合物 - 过渡金属氧阴离子化合物
• 中文名称: 氢氧化锆
• 中文别名: 偏锆酸；氫氧化鋯；氢氧化锆(IV)
• 英文名称: zirconium tetrahydroxide
• 英文别名: zirconium hydroxide；zirconium(IV) hydroxide；Zirconium hydroxide (Zr(OH)4), (T-4)-；zirconium(4+);tetrahydroxide
• CAS: 14475-63-9
• 化学式: H₄O₄Zr
• 分子量: 159.253
• InChiKey: HAIMOVORXAUUQK-UHFFFAOYSA-J

物化性质

• 密度：
  3.25
• 溶解度：
  不溶于水；溶于酸溶液
• 物理描述：
  DryPowder, WetSolid; WetSolid
• 稳定性/保质期：
  有α-氢氧化锆、β-氢氧化锆和γ-氢氧化锆三种形态。其中，α-氢氧化锆用Zr4(OH)8·nH2O表示；β-氢氧化锆用Zr4O2(OH)4·nH2O表示；γ-氢氧化锆用Zr4O4(OH)8·nH2O表示。它们的化学活性依次为α＞β＞γ。α-和β-氢氧化锆不溶于水和碱，但能溶于有机酸和无机酸，在高温下会煅烧变成二氧化锆。在550℃时，它们会分解成氧化锆。

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.71
• 重原子数：
  5
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  4
• 氢给体数：
  4
• 氢受体数：
  4

安全信息

• 危险品标志：
  Xi
• 安全说明：
  S26,S36
• 危险类别码：
  R36/37/38
• WGK Germany：
  3
• 危险标志：
  GHS07
• 危险性描述：
  H315,H319,H335
• 危险性防范说明：
  P261,P305 + P351 + P338
• 储存条件：
  请将药品存放在阴凉干燥的地方，保持密封，并置于通风良好处。

制备方法与用途

应用

氢氧化锆，又称水合氧化锆，是一种不溶于水、碱性稍强的两性氧化物。它广泛应用于颜料、玻璃和染料等行业，并且是制备其他锆化合物的重要中间体。

制备方法

一种氢氧化锆的制备方法，所用原料为八水合氧氯化锆，具体步骤如下：

1. 匀速沉淀反应：将八水合氧氯化锆溶于去离子水中，在40℃-80℃恒温水浴中，并以100r/min-900r/min的转速机械搅拌。在该条件下按固定流量通入氨气进行鼓泡反应，持续1-5小时后过滤取沉淀物。

2. 洗涤：将所得沉淀用温去离子水反复洗涤多次，直至去离子水中无氯离子即可。

3. 醇洗：继续使用工业乙醇对上述沉淀物进行2-4次洗涤。

4. 干燥：将经过醇洗后的沉淀物放入80℃-110℃的恒温干燥箱中干燥5-8小时，最终得到蓬松粉末状的产品。

化学性质

氢氧化锆为白色无定型粉末，相对密度为3.25。它存在三种形态：α-氢氧化锆、β-氢氧化锆和γ-氢氧化锆。化学活性顺序为α＞β＞γ。不溶于水及碱性物质，能溶于有机酸和无机酸，在高温下煅烧可转化为二氧化锆。

用途

1. 用于制备锆及其化合物
2. 作为塑料、橡胶、离子交换树脂等行业的填充剂、催化剂、除臭剂及颜料
3. 用作分析试剂，可用于铬化合物的制取和颜料的配制
4. 作为其他锆产品的中间体

生产方法

中和法制备氢氧化锆：以氧氯化锆和氨水为原料，在常温搅拌条件下向0.2～0.3 mol/L高纯氧氯化锆溶液中逐滴加入纯氨水，进行中和直至pH值达到8～8.5。然后用纯水洗涤至无氯离子为止，过滤分离后将滤饼在120℃下干燥即可获得产品。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  氢氧化锆 生成 氧化锆
  参考文献：
  名称：

  MATSUBARA, XIROYUKI;KOBAYASI, JOSIXARU;KINOSEH, YUTAKA

  摘要：

  DOI：
• 作为产物：
  描述：

  [Zr4(μ2-OH)8(H2O)16]Cl8 在 氨 、 水 作用下， 反应 29.0h， 生成 氢氧化锆
  参考文献：
  名称：

  SOLID CATALYTIC PROCESS FOR ALKYLATING AN AROMATIC HYDROCARBON OR AN ISOALKANE WITH AN OLEFIN

  摘要：

  公开号：

  EP1714952B1
• 作为试剂：
  描述：

  bis (2-chloroethyl) sulphide 在 氢氧化锆 作用下， 反应 6.0h， 生成 1,4-二噻烷 、 1-乙烯基硫基乙醇 、 1,4-噻烷 、 2-氯乙基 乙烯基硫醚
  参考文献：
  名称：

  在金属氧化物的存在下，2,2'-二氯二乙基硫醚（硫芥，HD）的热降解增强

  摘要：

  图形摘要 摘要 通过热解吸结合气相色谱-质谱联用 (GC-MS) 研究了在金属氧化物吸附剂存在下硫芥（2,2'-二氯二乙基硫醚，HD）的热降解。Zr(OH)4、Al2O3、Al2CoO4、MgO、CeO2 和 V2O5 用作金属氧化物吸附剂。将纯净的 HD 加到装在玻璃管中的金属氧化物上，将其保持在室温下，然后通过热解吸系统在 100°C 的适度高温下加热。热降解产物直接通过GC-MS进行转移和分析。在 Zr(OH)4、Al2O3、Al2CoO4 和 CeO2 吸附剂存在下，HD 热降解的主要产物是 1,4-二噻烷和 1,4-氧杂噻吩。用 MgO 和 V2O5 没有观察到有效的降解。

  DOI：

  10.1080/10426507.2016.1146277

文献信息

• Esterification of Tertiary Amides by Alcohols Through C−N Bond Cleavage over CeO ₂
  作者：Takashi Toyao、Md. Nurnobi Rashed、Yoshitsugu Morita、Takashi Kamachi、S. M. A. Hakim Siddiki、Md. A. Ali、A. S. Touchy、Kenichi Kon、Zen Maeno、Kazunari Yoshizawa、Ken‐ichi Shimizu

  DOI：10.1002/cctc.201801098

  日期：2019.1.9

  process proceeds through rate limiting addition of a CeO2 lattice oxygen to the carbonyl group of the adsorbed acetamide species with energy barrier of 17.0 kcal/mol. This value matches well with experimental value (17.9 kcal/mol) obtained from analysis of the Arrhenius plot. Further studies by in situ FT‐IR and temperature programmed desorption using probe molecules demonstrate that both acidic and

  已经发现CeO 2促进叔酰胺形成酯的醇解反应。本催化体系操作简单，可回收，并且不需要添加剂。酯化过程显示出较宽的底物范围（> 45个实例；分离产率高达93％）。密度泛函理论（DFT）研究与现场FT-IR观察相结合的结果表明，该过程通过速率限制将CeO 2晶格氧加到吸附的乙酰胺类化合物的羰基上进行，能量垒为17.0 kcal / mol 。该值与通过分析Arrhenius图获得的实验值（17.9 kcal / mol）很好地匹配。原位进一步研究FT-IR和使用探针分子的程序升温脱附表明，酸性和碱性性质均很重要，因此，CeO 2对CN键断裂反应表现出最佳性能。
• Selective N-alkylation of indoles with primary alcohols using a Pt/HBEA catalyst
  作者：S. M. A. Hakim Siddiki、Kenichi Kon、Ken-ichi Shimizu

  DOI：10.1039/c4gc01419g

  日期：——

  (H+-exchanged BEA zeolite) is found to be an effective and reusable heterogeneous catalyst for regioselective N-alkylation of indoles with primary aliphatic and benzylic alcohols under additive-free conditions driven by the borrowing-hydrogen methodology. Structural and mechanistic studies suggest a cooperative mechanism of the Pt0 site on Pt metal clusters and the Brønsted acid site of the zeolite,

  负载铂的HBEA（H +交换的BEA沸石）被发现是一种有效且可重复使用的非均相催化剂，用于在借用氢方法的驱动下在无添加剂的条件下用脂肪族和苄基伯醇对吲哚进行区域选择性N-烷基化。结构和机理研究表明，Pt金属簇上的Pt 0位点和沸石的Brønsted酸位点是一种协同机制，其中Pt 0位点负责脱氢/氢化步骤，而Brønsted酸位点负责区域选择性缩合将带有醛的吲哚制成烯胺中间体。
• Synthesis of 2-Substituted Benzimidazoles and 1,5-Disubstituted Benzodiazepines on Alumina and Zirconia Catalysts
  作者：M. REKHA、A. HAMZA、B.R. VENUGOPAL、N. NAGARAJU

  DOI：10.1016/s1872-2067(11)60338-0

  日期：2012.2

  In this study, alumina, zirconia, manganese oxide/alumina, and manganese oxide/zirconia have been investigated for their catalytic activity in the condensation reaction between o-phenylenediamine and an aldehyde or a ketone to synthesise 2-substituted benzimidazoles and 1,5-disubstituted benzodiazepines respectively. Surface area, surface acidity, and morphology of the catalysts have been analysed

  在这项研究中，氧化铝、氧化锆、氧化锰/氧化铝和氧化锰/氧化锆在邻苯二胺与醛或酮的缩合反应合成 2-取代苯并咪唑和 1,5-分别为二取代苯二氮卓类。已经分析了催化剂的表面积、表面酸度和形态并将其与它们的催化活性相关联。2-取代苯并咪唑和 1,5-二取代苯二氮卓的分离产率在 30% 至 95% 的范围内。已经观察到表面酸性位点的量以及催化剂的表面形态与催化活性之间的良好相关性。已发现该方法简单且经济。固体支持物可以再生和重复使用，而不会损失太多的活性。此外，还发现固体载体在邻苯二胺与其他取代的醛和酮的缩合中作为通用催化剂是有效的。
• Cu/Ni-doped sulfated zirconium oxide immobilized on CdFe2O4 NPs: a cheap, sustainable and magnetically recyclable inorgano-catalyst for the efficient preparation of α-aminonitriles in aqueous media
  作者：Mohammad Ali Nasseri、Simin Ramezani-Moghadam、Milad Kazemnejadi、Ali Allahresani

  DOI：10.1007/s11164-020-04203-x

  日期：2020.9

  transformation of ketones to the desired α-amionitriles and some bis-aminonitriles was also performed by this method. The catalyst could be readily recovered from the reaction mixture and reused for several times without significant loss of activity. Graphic abstract A general and efficient method has been developed for transformation of a variety of aliphatic, aromatic aldehydes and ketones to the corresponding

  摘要 通过将Cu / Ni掺杂的硫酸锆氧化物固定在磁性镉铁氧体上（CdFe 2 O 4 @SiO 2 @ZrO 2 / SO 4 2-制备了一种新型的多功能双金属纳米催化剂/ Cu / Ni）用作一锅的有效可回收催化剂，以及在温和条件下逐步制备α-氨基腈。通过FTIR，TGA，VSM，XRD，EDX，FE-SEM和TEM分析对磁性纳米催化剂进行了表征。另外，通过吡啶吸附测定法测量催化剂的表面酸度。该催化剂具有各种活性位点，这些活性位点可以在苯胺存在下以中等至高收率将各种芳族和脂族醛催化成相应的α-乙腈。此外，也通过该方法将酮转化为所需的α-氨基腈和一些双氨基腈。可以容易地从反应混合物中回收催化剂，并重复使用几次，而不会显着降低活性。 图形摘要 已开发出一种通用且有效的方法，使用多功能可循环使用的CdFe 2 O 4 @SiO 2 @ZrO 2 / SO 4 2- / Cu / Ni纳米催化
• Characterization and reactivity of 11-molybdo-1-vanadophosphoric acid catalyst supported on zirconia for dehydration of glycerol to acrolein
  作者：BALAGA VISWANADHAM、AMIRINENI SRIKANTH、KOMANDUR V R CHARY

  DOI：10.1007/s12039-014-0586-z

  日期：2014.3

  A series of vanadium-substituted phosphomolybdic acid (HPA) catalysts supported on zirconia were prepared by impregnation method with varying the HPA active phase content from 10 to 50 wt% on the support. The calcined catalysts were characterized by X-ray diffraction, Raman spectroscopy, temperature-programmed desorption of NH3, FT-IR spectra of pyridine adsorption and surface area measurements. XRD results suggest that the active phase of heteropolyacid is present in a highly dispersed state at lower loadings and as a crystalline phase at higher HPA loadings and these findings are well-supported by the results of FT-IR and Raman spectra. Calcination of the samples did not affect the Keggin ion structure of HPA. The ammonia TPD results suggest that acidity of the catalysts was found to increase with increase of HPA loading up to 40 wt% and decreases at higher loadings. FT-IR spectra of pyridine adsorption show that the Brønsted acidic sites increase with increase of HPA loadings up to 40 wt% catalyst. However, Lewis acid sites decrease with increase of HPA loading. Catalytic properties were evaluated during vapour phase dehydration of glycerol to acrolein. The catalyst with 40 wt% HPA has exhibited excellent selectivity towards acrolein formation with complete conversion of glycerol at 225°C under atmospheric pressure. Catalytic performances during dehydration of glycerol are well-correlated with acidity of the catalysts.

  采用浸渍法制备了一系列负载在氧化锆上的钒取代磷钼酸（HPA）催化剂，通过在载体上改变HPA活性相含量从10到50 wt%。焙烧后的催化剂通过X射线衍射、拉曼光谱、程序升温氨气脱附、吡啶吸附FT-IR光谱和比表面积测量进行表征。XRD结果表明，在较低负载量时，杂多酸的活性相处于高度分散状态，而在较高HPA负载量时则呈结晶态，这些发现得到了FT-IR和拉曼光谱结果的良好支持。样品的焙烧并未影响HPA的Keggin离子结构。氨气TPD结果表明，催化剂的酸度随着HPA负载量的增加至40 wt%而增加，在更高负载量时则降低。吡啶吸附FT-IR光谱显示，Brønsted酸性位点随着HPA负载量的增加至40 wt%催化剂而增加。然而，Lewis酸位点随着HPA负载量的增加而减少。催化性能在气相甘油脱水制丙烯醛的过程中进行了评估。含40 wt% HPA的催化剂在225°C、常压下对丙烯醛的生成表现出优异的选择性，甘油转化率完全。甘油脱水过程中的催化性能与催化剂的酸度密切相关。

表征谱图