納米磷酸鋯(nano-zirconium phosphate, NZP)是一種具有層狀或多孔結(jié)構(gòu)的納米尺度無機材料,因兼具優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、化學(xué)惰性、離子交換能力及大比表面積(納米效應(yīng)),在材料改性、環(huán)保、催化、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
應(yīng)用領(lǐng)域
1. 塑料 / 橡膠改性:提高材料的耐熱性(如聚氯乙烯、聚丙烯的熱變形溫度)、阻燃性、力學(xué)性能(拉伸強度、沖擊強度)及抗老化性。
2. 涂料 / 涂層:增強防腐性(阻隔水、氧氣滲透)、耐磨性、耐高溫性(如高溫防腐涂料),并賦予抗菌、自清潔功能(通過負載銀離子等)。
3. 陶瓷 / 玻璃:改善燒結(jié)性能,降低燒結(jié)溫度,提升陶瓷的致密度和力學(xué)強度(如氧化鋁陶瓷)。
4. 重金屬去除:吸附水中 Pb2?、Cd2?、Cr??、As3?等重金屬離子(尤其對高價態(tài)金屬離子親和力強)。
5. 有機污染物吸附:吸附染料(如甲基橙、羅丹明 B)、酚類、抗生素等,通過疏水作用或氫鍵結(jié)合。
6. 水質(zhì)軟化:去除水中 Ca2?、Mg2?等硬度離子,降低水的硬度。
7. 催化領(lǐng)域:負載金屬(如 Pd、Pt)用于有機合成催化(如加氫反應(yīng)),層狀結(jié)構(gòu)可提高活性組分分散性
8. 藥物載體:層間結(jié)構(gòu)可包埋藥物(如抗生素、抗癌藥),通過 pH 或離子刺激緩慢釋放,提高藥效持續(xù)性。
9. 抗菌材料:負載銀離子(Ag?)后,通過 Ag?的緩釋實現(xiàn)長效抗菌(如醫(yī)用敷料、口腔材料)。
10. 骨骼修復(fù)材料:與羥基磷灰石(骨骼主要成分)相容性好,可增強修復(fù)材料的力學(xué)性能和生物活性。
產(chǎn)品特點:
1. 材料改性機理:阻隔與增強(阻礙熱量、氣體和液體的傳遞),提升阻燃和防腐性。
2. 吸附機理:離子交換和表面吸附。
3. 催化機理:載體作用,避免團聚提高分散度。酸催化降低反應(yīng)活化能。
4. 生物醫(yī)藥機理:藥物緩釋和抗菌機理。
使用案例:
建議添加量根據(jù)使用場景而定
1. 材料改性:
1.1塑料/橡膠:建議添加 0.5-5 wt%(占基體質(zhì)量)
1.2涂料/涂層:建議添加量為 0.1-3 wt%
1.3 陶瓷:添加量為 1-10 wt%
2. 水處理:
2.1 重金屬污染物吸附:建議添加量為 0.1-5 g/L
2.2 水質(zhì)軟化:建議添加量為 0.5-2 g/L
3. 催化領(lǐng)域
3.1 催化劑載體:負載活性金屬時,納米磷酸鋯占總催化劑質(zhì)量的 50-90 wt%(活性組分占 10-50 wt%)
3.2 固體酸催化:酯化反應(yīng)(如乙酸與乙醇酯化)中,相對于反應(yīng)物的質(zhì)量比為 1-5 wt%,
4. 生物醫(yī)藥
4.1 藥物載體:作為藥物包埋材料,添加量為 5-20 wt%
4.2 抗菌材料:在醫(yī)用敷料中添加量為 0.1-1 wt%