[发明专利]一种草酸二酰肼燃烧法制备锆酸钇的方法

说明书

一种草酸二酰肼燃烧法制备锆酸钇的方法，将Y(NO₃)₃·6H₂O和ZrO(NO₃)₂·H₂O加入到去离子水中，配制成溶液，将草酸二酰肼的水溶液采用逐滴加入的方式加入到溶液中，得到混合溶液；将混合溶液搅拌后，蒸发水分，加热后获得蓬松块体；将蓬松块体在500℃～700℃下热处理1～3h，得到锆酸钇。本发明工艺简单，便捷，易操作，制备成本较低；本发明能够促进粉体低温烧结，有利于合成高烧结活性的锆酸钇粉体；反应体系温和、可控，燃烧产物杂质极少，产物损失率少，并且草酸二酰肼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，具体涉及一种草酸二酰肼燃烧法制备锆酸钇的方法。

背景技术

近年来，Re₂Zr₂O₇(Re＝稀土元素)型三元氧化物的引起了研究者们极大的关注。这类复合氧化物主要为烧绿石型结构(Fd3m空间群)或者缺陷萤石型结构(Fm3m空间群)。随着阳离子半径比的减少烧绿石型结构会逐渐的转变为缺陷萤石型结构。由于Y³⁺具有较小的尺寸，所以锆酸钇(Y₂Zr₂O₇)为缺陷萤石型结构。

作为一类重要的功能材料，稀土锆酸盐由于具有低热导率、高热膨胀系数、高稳定性和适应缺陷的能力，它们的合成与性能研究引起了人们的极大关注。

由于具有较高的熔点，稀土锆酸盐一般采用固相法在较高温度下长时间反应获得。这种方法的缺点在于晶粒尺寸较大且难以控制，存在化学计量损失。近些年来，研究者们致力于采用软化学法如共沉淀法、溶胶凝胶法、无机溶胶凝胶法、水热法等制备稀土锆酸盐。

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[Jovaní Marc,Sanz Ana,et al.New red-shade environmental-friendlymultifunctional pigment based on Tb and Fe doped Y₂Zr₂O₇for 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