本發(fā)明涉及納米材料技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，涉及一種透明納米氧化鋯液相分散體及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

納米氧化鋯具有高熔點(diǎn)、高沸點(diǎn)、導(dǎo)熱系數(shù)小、熱膨脹系數(shù)小、耐磨性好、折射率高、抗腐蝕性能優(yōu)良的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于功能陶瓷、寶石業(yè)、催化劑產(chǎn)業(yè)、壓電元件、離子交換器、固體電解質(zhì)及環(huán)保等領(lǐng)域。作為電子陶瓷材料，納米氧化鋯可以用于制造濾波器、超聲波振蕩器、高溫導(dǎo)體、壓電元件和固體燃料電池等；作為功能陶瓷材料，納米氧化鋯是制造氣體、溫度、聲音、壓力、加速度以及濕度等方面的傳感器的原料。氧化鋯對有機(jī)膦酸化合物、腐殖酸具有很強(qiáng)的親和力，利用這一特性，可以將納米氧化鋯復(fù)合在分離膜中，用于一些烷基膦酸的分離、萃取提純，也可用于含有機(jī)質(zhì)的污水的處理。利用納米氧化鋯可以調(diào)節(jié)材料的折光率，這對于光電元件、光學(xué)波導(dǎo)、非線性光學(xué)材料、光學(xué)傳感器非常有價值。納米氧化鋯的遠(yuǎn)紅外發(fā)射特性使之在殺菌、保健和熱障涂層方面也有一定應(yīng)用。

眾所周知，許多納米材料的優(yōu)良特性都是取決于納米材料的粒度、分散程度、制備工藝等因素。對于在光學(xué)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用的納米氧化鋯，良好的分散性能、小而均一的粒徑分布至關(guān)重要，可直接影響其本身及復(fù)合材料的光學(xué)性能。

目前，國內(nèi)外制備納米氧化鋯粉體的技術(shù)已經(jīng)相對成熟，普遍制法為使用可溶性鋯鹽和堿源(如氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀等)制備出氫氧化鋯，通過添加改性劑包覆所得顆粒，經(jīng)煅燒或水熱形成結(jié)晶的氧化鋯。例如：中國專利申請?zhí)枮?01010218239.8的專利，其制備方法為使用添加羧甲基纖維素、羥乙基甲基纖維素等作為表面改性劑的氧氯化鋯與氫氧化鈉反應(yīng)，經(jīng)攪拌陳化、過濾、噴霧干燥、煅燒制成納米氧化鋯粉體；中國專利申請?zhí)枮?00920188008.4的專利以季銨堿作為沉淀劑和改性劑，經(jīng)沉淀、過濾、共沸干燥、煅燒、研磨制得產(chǎn)品。此類制備方法存在的共性缺陷是所制產(chǎn)品團(tuán)聚 嚴(yán)重，顆粒粒徑較大，應(yīng)用于復(fù)合材料時與其他材料相容性較差和透明性較差，嚴(yán)重限制了在光學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用。

另外，在現(xiàn)有技術(shù)中也有公開關(guān)于氧化鋯分散體的制備方法，例如：中國專利申請?zhí)枮?01180072212.5的專利和中國專利申請?zhí)枮?00980150498.7的專利。前者使用氧氯化鋯和堿金屬鹵化物在高溫條件下水熱，制備得到白色氧化鋯漿料，之后加強(qiáng)酸進(jìn)行酸化膠溶得到單斜相氧化鋯膠體懸濁液。眾所周知，氧化鋯非常穩(wěn)定，晶化的氧化鋯只能溶于熱濃的氫氟酸、硝酸和硫酸；此方法通過加入鹽酸等實(shí)現(xiàn)酸化，可見是溶解犧牲了未完全晶化的氧化鋯、剩余晶化的氧化鋯內(nèi)核來縮小粒徑、實(shí)現(xiàn)分散的，原料利用率低，污水含鋯量大，既不經(jīng)濟(jì)也不環(huán)保。此外，由于過程中增加的強(qiáng)酸膠溶步驟、長時間的水熱過程亦使制備過程繁瑣而漫長。而后者使用乙酸氧鋯作為鋯源，原料價格昂貴，經(jīng)濟(jì)性差，且需額外添加檸檬酸等羧酸類物質(zhì)以使顆粒穩(wěn)定分散。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的在于提供一種透明納米氧化鋯液相分散體。該液相分散體固含量為1wt％～50wt％，氧化鋯晶體粒徑小，分布均勻，一維尺寸為1～12nm，平均粒徑僅6nm；此外，該液相分散體不含任何表面活性劑即可達(dá)到穩(wěn)定分散，產(chǎn)品純度高，分散效果好，靜置≥6個月仍無沉降，且液相分散體能夠以水、有機(jī)溶劑或其混合物為分散介質(zhì)，應(yīng)用范圍廣。

本發(fā)明的第二個目的在于提供一種透明納米氧化鋯液相分散體的制備方法。該方法采用水解無機(jī)鋯鹽的方法制備前驅(qū)體水合氧化鋯，經(jīng)過洗滌、水熱，水熱產(chǎn)物不需經(jīng)過任何處理，直接為透明的氧化鋯液相分散體，過程中不需添加任何物質(zhì)輔助分散，即可解決納米氧化鋯顆粒易團(tuán)聚、分散性差、復(fù)合材料光學(xué)性能差的問題，從而賦予產(chǎn)品更高的應(yīng)用性能和更廣泛的應(yīng)用范圍。

本發(fā)明的第三個目的是提供一種透明納米氧化鋯液相分散體的應(yīng)用。

為達(dá)到上述第一個目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種透明納米氧化鋯液相分散體，包括液相介質(zhì)和納米氧化鋯顆粒，所述納米氧化鋯顆粒均勻地分散在液相介質(zhì)中；所述分散體的固含量為1wt％～50wt％；所述納米氧化鋯顆粒的一維尺寸為1～12nm；所述液相介質(zhì)是水、有機(jī)溶劑、與水互溶的有機(jī)溶劑和水的混合物或不同有機(jī)溶劑的混合物。

優(yōu)選地，所述有機(jī)溶劑選自下列物質(zhì)中的一種或多種：甲醇、乙醇、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丙三醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、乙酸、乙腈、N-N二甲基甲酰胺、丙酮、苯胺、二甲亞砜、四氫呋喃、吡啶、乙酸乙酯、乙酸甲酯和乙酸丁酯。所述有機(jī)溶劑的極性較大、表面張力較低，有利于納米氧化鋯顆粒的穩(wěn)定分散。

現(xiàn)有技術(shù)中，要將納米氧化鋯的尺寸控制在較小的水平，并達(dá)到良好的氧化鋯液相分散性，一般需要添加表面改性劑類物質(zhì)，例如檸檬酸等羧酸、各種標(biāo)號的硅烷偶聯(lián)劑等，以確保在制備過程中(尤其是水熱過程中)顆粒不發(fā)生團(tuán)聚，這樣無疑增加了表面改性和去除多余改性劑等一系列復(fù)雜的過程，并且改性劑的添加會一定程度上影響產(chǎn)品的使用性能，其固含量也達(dá)不到50wt％的水平。本發(fā)明不添加輔助分散的物質(zhì)，依靠調(diào)節(jié)反應(yīng)介質(zhì)、水熱介質(zhì)、pH等多種反應(yīng)條件，使納米氧化鋯顆粒帶一定量的正電荷，從而使具有一定極性的分散介質(zhì)分子極化，并形成雙電層結(jié)構(gòu)包圍在顆粒表面，進(jìn)而可以穩(wěn)定地分散在水相、不同的有機(jī)相以及他們的混合相中，在不引入任何輔助物質(zhì)的條件下，避免了傳統(tǒng)水熱過程中易引起納米顆粒間團(tuán)聚的問題。在對水熱前驅(qū)體、水熱介質(zhì)、水熱時間及水熱溫度等一系列參數(shù)進(jìn)行大量的配合調(diào)變后，使得前驅(qū)體雙電層很穩(wěn)定，在高溫高壓的水熱環(huán)境中依然可以穩(wěn)定存在，因此確保了制備全過程顆粒不團(tuán)聚，成功的將粒徑控制在極小的范圍內(nèi)，有效地提高了分散體的透明性，進(jìn)而極大地拓寬了其使用范圍和應(yīng)用性能。

為達(dá)到上述第二個目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種如上所述的透明納米氧化鋯液相分散體的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)取水、有機(jī)溶劑、與水互溶的有機(jī)溶劑和水的混合物或不同有機(jī)溶劑的混合物作為溶劑，向其中加入鋯鹽，配制鋯鹽溶液；

2)取水、有機(jī)溶劑、與水互溶的有機(jī)溶劑和水的混合物或不同有機(jī)溶劑的混合物作為溶劑，向其中加入水解促進(jìn)劑，配制水解促進(jìn)劑溶液；

3)將鋯鹽溶液和水解促進(jìn)劑溶液混合，得到酸性反應(yīng)液；

4)陳化處理上述酸性反應(yīng)液，將陳化處理后的酸性反應(yīng)液進(jìn)行洗滌，得到前驅(qū)體分散體；

5)將前驅(qū)體分散體進(jìn)行水熱處理，即得產(chǎn)物透明納米氧化鋯液相分散體。

優(yōu)選地，步驟1)中，所述鋯鹽選自下列物質(zhì)中的一種或多種：硝酸鋯、 硝酸氧鋯、氧氯化鋯和氯化鋯。

優(yōu)選地，步驟1)中，所述鋯鹽溶液的濃度為1wt％～30wt％。

更優(yōu)選地，步驟1)中，所述鋯鹽溶液的濃度為1wt％～15wt％；

最優(yōu)選地，步驟1)中，所述鋯鹽溶液的濃度為1wt％～5wt％。

優(yōu)選地，步驟1)中，所述有機(jī)溶劑選自下列物質(zhì)中的一種或多種：甲醇、乙醇、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丙三醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、乙酸、乙腈、丙酮、二甲亞砜、四氫呋喃、吡啶、乙酸乙酯、乙酸甲酯和乙酸丁酯。由于本發(fā)明不采用任何輔助分散物質(zhì)，不用考慮表面改性劑等類物質(zhì)的的溶解和反應(yīng)問題，進(jìn)而極大地拓寬了溶劑的選擇范圍。

優(yōu)選地，步驟2)中，所述水解促進(jìn)劑選自下列物質(zhì)中的一種或多種：氫氧化鉀、氫氧化鈉、氨水、三乙醇胺和乙二胺。

優(yōu)選地，步驟2)中，所述水解促進(jìn)劑的濃度為0.1wt％～20wt％，

更優(yōu)選地，步驟2)中，所述水解促進(jìn)劑的濃度為0.1wt％～10wt％；

最優(yōu)選地，步驟2)中，所述水解促進(jìn)劑的濃度為0.1wt％～5wt％。

優(yōu)選地，步驟2)中，所述溶劑選自下列物質(zhì)中的一種或多種：水、甲醇、乙醇、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丙三醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、乙腈、N-N二甲基甲酰胺、丙酮、苯胺、二甲亞砜、四氫呋喃、吡啶、乙酸乙酯、乙酸甲酯和乙酸丁酯；

優(yōu)選地，步驟3)中，混合水解促進(jìn)劑和鋯鹽溶液前，需將鋯鹽溶液和水解促進(jìn)劑溶液分別充分?jǐn)嚢杈鶆?，并且在攪拌狀態(tài)下，將水解促進(jìn)劑溶液勻速逐滴加入到鋯鹽溶液中，控制酸性反應(yīng)液的最終pH值為0～7，攪拌速率≥300r/min，加入過程溫度為0～65℃；

優(yōu)選地，步驟3)中，控制酸性反應(yīng)液的最終pH值為0.5～6，攪拌速率≥500r/min，加入過程溫度為10～50℃；

更優(yōu)選地，，步驟3)中，控制酸性反應(yīng)液的最終pH值為1～5，加入過程溫度為20～35℃。

優(yōu)選地，步驟3)中，鋯鹽溶液和水解促進(jìn)劑溶液的混合方式還可為：將鋯鹽溶液和水解促進(jìn)劑溶液分別置于儲槽中，預(yù)熱到反應(yīng)溫度后，按一定比例加入到分子混合強(qiáng)化反應(yīng)器中反應(yīng)，得最終pH值為0～7的酸性反應(yīng)液。

優(yōu)選地，步驟3)中，所述反應(yīng)溫度為0～65℃，更優(yōu)選地，反應(yīng)溫度為10～50℃；最優(yōu)選地，反應(yīng)溫度為20～35℃。

優(yōu)選地，步驟3)中，所述分子混合強(qiáng)化反應(yīng)器其特征是該反應(yīng)器中的分 子混合特征時間小于或等于氧化鋯前驅(qū)體成核特征時間，包括但不限制于：超重力反應(yīng)器，旋轉(zhuǎn)填充床反應(yīng)器、旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器、定-轉(zhuǎn)子反應(yīng)器、微通道反應(yīng)器、靜態(tài)混合反應(yīng)器，等。

優(yōu)選地，步驟3)中，所述超重力反應(yīng)器選自旋轉(zhuǎn)填充床型超重力旋轉(zhuǎn)床反應(yīng)器、折流型超重力旋轉(zhuǎn)床反應(yīng)器、螺旋通道型超重力旋轉(zhuǎn)床反應(yīng)器、定-轉(zhuǎn)子型超重力旋轉(zhuǎn)床反應(yīng)器或旋轉(zhuǎn)碟片型超重力旋轉(zhuǎn)床反應(yīng)器；優(yōu)選地，旋轉(zhuǎn)床的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為300～5000rpm；更優(yōu)選地，旋轉(zhuǎn)床的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為600～2500rpm。所述旋轉(zhuǎn)床轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速由調(diào)頻變速儀調(diào)節(jié)。

優(yōu)選地，步驟3)中，所述微通道反應(yīng)器選自套管式環(huán)形微通道反應(yīng)器、Y型微通道反應(yīng)器、T型微通道反應(yīng)器。

優(yōu)選地，步驟3)中，通入旋轉(zhuǎn)填充床反應(yīng)器中的鋯鹽溶液與水解促進(jìn)劑溶液的摩爾流速比是1:0.2～2.5；更優(yōu)選地，通入旋轉(zhuǎn)填充床反應(yīng)器中鋯鹽溶液與水解促進(jìn)劑溶液的摩爾流速比是1:0.5～1.5。

優(yōu)選地，步驟3)中，所述鋯鹽溶液通入旋轉(zhuǎn)填充床反應(yīng)器的噴口線速度為1～6m/s，所述水解促進(jìn)劑溶液通入旋轉(zhuǎn)填充床反應(yīng)器的噴口線速度為0.5～4m/s。

優(yōu)選地，步驟3)中，所述套管式環(huán)形微通道反應(yīng)器由一根外管和一根內(nèi)管構(gòu)成套管，在內(nèi)管、外管之間留有環(huán)隙構(gòu)成環(huán)形微通道，環(huán)形微通道徑向間距為100μm～5mm，外管上設(shè)有連續(xù)相進(jìn)口和出口，內(nèi)管一端設(shè)有分散相進(jìn)口，另一端閉合，且閉合端外形為圓錐體或子彈頭狀，在與閉合端相鄰的柱狀內(nèi)管管壁上沿壁周向布有微孔，微孔孔徑范圍為0.5～100μm，柱狀內(nèi)管管壁開孔率為3％～60％，內(nèi)管上的微孔為分散相出口。

優(yōu)選地，步驟3)中，通入微通道反應(yīng)器中的鋯鹽溶液與水解促進(jìn)劑溶液的體積流量比為1:0.2～1.0；更優(yōu)選地，通入微通道反應(yīng)器中的鋯鹽溶液與水解促進(jìn)劑溶液的體積流量比為1:0.4～0.8。

優(yōu)選地，步驟3)中，鋯鹽溶液通入單個套管式環(huán)形微通道反應(yīng)器外管的流量為1～4L/min，水解促進(jìn)劑溶液通入單個套管式環(huán)形微通道反應(yīng)器內(nèi)管的流量為0.2～3L/min。

優(yōu)選地，步驟3)中，采用多個微通道反應(yīng)器并聯(lián)。

優(yōu)選地，步驟3)中，采用離心泵、蠕動泵或計(jì)量泵附帶流量計(jì)調(diào)節(jié)溶液注入速率。

優(yōu)選地，步驟3)中，將鋯鹽溶液和水解促進(jìn)劑溶液通過分子混合強(qiáng)化反 應(yīng)器反應(yīng)得到酸性反應(yīng)液后，還包括將所述酸性反應(yīng)液進(jìn)行超聲處理的步驟；優(yōu)選地，，所述超聲處理的時間為0～120min；更優(yōu)選的，所述超聲處理的時間為15～40min。

優(yōu)選地，步驟4)中，陳化處理的溫度為10～80℃，陳化處理的時間為0～8h。

更優(yōu)選地，步驟4)中，陳化處理的溫度為20～70℃，陳化處理的時間為0.5～6h；

最優(yōu)選地，步驟4)中，陳化處理的時間為0.5～4h。

陳化處理的目的在于使反應(yīng)液中所含前驅(qū)體更加均勻，也有利于提高后續(xù)水熱過程質(zhì)量。

優(yōu)選地，步驟4)中，洗滌的方式為過濾(抽濾或壓濾)、透析、超濾、納濾、離心中的一種或多種并用；

更優(yōu)選的，步驟4)中，洗滌的方式為抽濾、透析、超濾中的一種或多種并用。

優(yōu)選地，步驟4)中，所述前驅(qū)體分散液中的溶劑為水、乙醇、乙二醇、異丙醇、乙酸乙酯中的一種或多種。

更優(yōu)選的，步驟4)中，所述前驅(qū)體分散液中的溶劑為水、乙醇、乙二醇中的一種或多種。

最優(yōu)選地，步驟4)中，所述前驅(qū)體分散液中的溶劑為水、乙二醇中的一種或兩種。

優(yōu)選地，步驟5)中，所述水熱反應(yīng)溫度為130℃～250℃，水熱反應(yīng)時間為1～48h；

更優(yōu)選地，步驟5)中，所述水熱反應(yīng)溫度為150℃～240℃，水熱反應(yīng)時間為2～24h；

最優(yōu)選地，步驟5)中，所述水熱反應(yīng)溫度為160℃～220℃，水熱反應(yīng)時間為3～15h。

優(yōu)選地，步驟5)中，還可將產(chǎn)物透明納米氧化鋯液相分散體中的水熱介質(zhì)置換為其他液相介質(zhì)，以得到不同液相介質(zhì)的透明納米氧化鋯分散體；所述其他液相介質(zhì)為水、有機(jī)溶劑、與水互溶的有機(jī)溶劑和水的混合物或不同有機(jī)溶劑的混合物；所述有機(jī)溶劑選自下列物質(zhì)中的一種或多種：甲醇、乙醇、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丙三醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、乙酸、乙腈、N-N二甲基甲酰胺、丙酮、苯胺、二甲亞砜、四氫呋喃、 吡啶、乙酸乙酯、乙酸甲酯和乙酸丁酯。所述有機(jī)溶劑的極性較大、表面張力較低，有利于納米氧化鋯顆粒的穩(wěn)定分散。

優(yōu)選地，步驟5)中，所述將水熱介質(zhì)置換成其他液相介質(zhì)的方法，可以是一般已知的任何方法；但優(yōu)選的，所述將水熱介質(zhì)置換成其他液相介質(zhì)的方法可以為離心置換法、減壓蒸餾置換法、常壓蒸餾置換法、超濾置換法、透析置換法、溶劑提取法等方法中的一種或多種；更優(yōu)選的，將水熱介質(zhì)置換成其他液相介質(zhì)的方法可以為離心置換法、減壓蒸餾置換法、常壓蒸餾置換法、透析置換法中的一種或多種。

本申請發(fā)現(xiàn)，依靠調(diào)節(jié)反應(yīng)介質(zhì)、水熱介質(zhì)、pH等多種反應(yīng)條件，可以使納米氧化鋯顆粒帶一定量的正電荷，從而使具有一定極性的分散介質(zhì)分子極化，并形成雙電層結(jié)構(gòu)包圍在顆粒表面，使得它們相互之間難以發(fā)生碰撞或團(tuán)聚，進(jìn)而可以穩(wěn)定地分散在水相、不同的有機(jī)相以及他們的混合相中，在不引入任何輔助分散物質(zhì)的條件下，避免了顆粒間的團(tuán)聚，成功的將粒徑控制在極小的范圍內(nèi)，使納米氧化鋯顆粒在液相中形成穩(wěn)定的單分散體，有效地提高了分散體的透明性，進(jìn)而極大地拓寬了其使用范圍和應(yīng)用性能。

制備透明納米氧化鋯液相分散體的過程包括水解、陳化、純化、水熱等一系列工藝過程，控制好反應(yīng)的速度、溫度及pH值是極其重要的，氧化鋯納米顆粒所帶正電荷正是通過精確控制制備過程的條件得以實(shí)現(xiàn)的。水解速度過快，會引起前驅(qū)體粒徑不均和顆粒間的團(tuán)聚。溫度及反應(yīng)終點(diǎn)pH值會影響帶正電荷的數(shù)量，若所帶電荷數(shù)量不足，則顆粒會發(fā)生團(tuán)聚使粒徑增大，從而影響分散性、分散體透明性、穩(wěn)定性，進(jìn)而影響產(chǎn)品使用性能。除此之外，水熱和陳化的溫度、時間及純化過程也會對分散體的性能產(chǎn)生一定的影響。因此，為了獲得透明穩(wěn)定的納米氧化鋯液相分散體，需要對以上條件進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

不同溶劑的粘度、溶解性、極性不同，因而水解速度、電荷量會有一定差異，加之不同分散介質(zhì)與納米氧化鋯顆粒的親和力也略有區(qū)別，所以最優(yōu)制備條件會略有差異。加之折射率的不同，不同分散介質(zhì)的納米氧化鋯液相分散體在透明度和可見光透過率上會存在一定的差異。

本發(fā)明中，如何使得前驅(qū)體沉淀分解后的氧化鋯納米顆粒的粒徑保持在1～12nm如此小的范圍內(nèi)，并且在水熱分解的整個過程中保持納米顆粒不團(tuán)聚，是本發(fā)明克服的首要技術(shù)問題。為了克服上述技術(shù)問題，本發(fā)明借助調(diào)節(jié)反應(yīng)pH值、反應(yīng)介質(zhì)、反應(yīng)溫度等條件，達(dá)到控制前驅(qū)體帶正電荷量的目 的，并采用高雙電層穩(wěn)定性的水熱介質(zhì)，同時通過洗滌方式、水熱時間、溫度、轉(zhuǎn)速等制備條件的協(xié)調(diào)配合，在經(jīng)過一系列精密而大量的調(diào)變后，保證了整個水熱過程中前驅(qū)體雙電層不會被破壞，最終實(shí)現(xiàn)了無表面改性劑條件下的全程穩(wěn)定分散不團(tuán)聚，使得產(chǎn)品純度高，結(jié)晶度高，分散效果好，靜置≥6個月仍無沉降，熱穩(wěn)定性好，經(jīng)歷高溫高壓等極端條件亦不影響使用，且液相分散體能夠以水、有機(jī)溶劑或其混合物為分散介質(zhì)，為應(yīng)用提供了極大的自由性與便利性。同時本發(fā)明將水熱處理的時間由現(xiàn)有技術(shù)中的至少一天以上(專利201180072212.5)縮短到幾小時，即可得到高質(zhì)量的產(chǎn)品。最重要的是，本發(fā)明方法所得到的產(chǎn)物，不需經(jīng)過任何后續(xù)處理，水熱后的產(chǎn)物直接為良好的透明納米氧化鋯液相分散體，免去了水熱后的洗滌、脫鹽、溶膠化、再溶解等大量費(fèi)時費(fèi)力的后處理工序，為氧化鋯液相分散體的大規(guī)模工業(yè)化制備奠定了良好的基礎(chǔ)。

本發(fā)明要解決的第三個技術(shù)問題是提供一種透明納米氧化鋯液相分散體的應(yīng)用。所述透明納米氧化鋯散體由于具有良好的分散性，可以用作特殊陶瓷材料，如牙科陶瓷，濾波器、壓電元件、固體燃料電池，氣體、溫度、聲音、壓力、加速度以及濕度等方面的傳感器的原料；還可以用于制備催化劑和催化劑載體；氧化鋯對有機(jī)膦酸化合物、腐殖酸具有很強(qiáng)的親和力，利用這一特性，可以將透明納米氧化鋯液相分散體與有機(jī)物復(fù)合制備成分離膜，用于一些烷基膦酸的分離、萃取提純，也可用于含有機(jī)質(zhì)的污水的處理；折射率高是氧化鋯是最重要的屬性之一，這使得所述透明納米氧化鋯散體可用于制造光電元件、光學(xué)波導(dǎo)、非線性光學(xué)材料、光學(xué)傳感器。

本發(fā)明的有益效果如下：

1)現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于納米氧化鋯以及類似易團(tuán)聚產(chǎn)品的制備，往往通過添加表面活性劑等輔助物質(zhì)來達(dá)到穩(wěn)定分散的效果。但該做法不僅向產(chǎn)品中引入了雜質(zhì)，同時由于增加了輔助分散物質(zhì)的添加步驟，以及隨后有可能的去除步驟，使得制備過程復(fù)雜化，增加生產(chǎn)成本。本發(fā)明的透明納米氧化鋯液相分散體很好地克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，制備過程中不添加任何表面活性劑即可令制得的納米氧化鋯液相分散體達(dá)到長期穩(wěn)定均勻分散的效果。本發(fā)明通過控制前驅(qū)體帶正電荷量，并采用高雙電層穩(wěn)定性的水熱介質(zhì)，同時以洗滌方式、水熱時間、溫度、轉(zhuǎn)速等制備條件的協(xié)調(diào)配合，克服了傳統(tǒng)水熱法制備納米氧化物易團(tuán)聚的問題，相較于煅燒等其他方法，具有處理溫度低， 相對不易團(tuán)聚，粒徑分布窄等特點(diǎn)。在制備納米顆粒方面，相較于沉淀法等法，獲得的粒徑小而均一，結(jié)晶度高。

2)本發(fā)明制備的納米氧化鋯分散體顆粒帶正電荷，在具有一定極性的分散介質(zhì)中形成雙電層結(jié)構(gòu)，使得它們相互之間難以發(fā)生碰撞或團(tuán)聚，依靠這種雙電層結(jié)構(gòu)，不用添加任何輔助穩(wěn)定的表面活性劑，即可使氧化鋯顆粒在液相中形成穩(wěn)定的單分散體。

3)本發(fā)明的透明納米氧化鋯液相分散體中的氧化鋯顆粒粒徑小，粒徑分布均勻，一維尺寸為1～12nm。粒徑小于以往類似產(chǎn)品，使得本發(fā)明的產(chǎn)品透明性更佳。

4)本發(fā)明制備的透明納米氧化鋯液相分散體的固含量可通過改變反應(yīng)進(jìn)料濃度進(jìn)行調(diào)控，亦可通過旋蒸等濃縮手段進(jìn)行調(diào)節(jié)；所得產(chǎn)品長時間靜置后(≥6個月)能夠保持透明穩(wěn)定，產(chǎn)品的固含量為1wt％～50wt％。

5)本發(fā)明所使用的工藝流程簡單、易于操作，原料廉價易得、易于保存，產(chǎn)品純度高、質(zhì)量好，實(shí)驗(yàn)可重復(fù)性強(qiáng)、易于放大。

6)本發(fā)明所得透明納米氧化鋯液相分散體以水或多種有機(jī)溶劑或其混合物為液相介質(zhì)，具有廣泛的分散性和相容性，應(yīng)用中可選性和適配性大。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1示出本發(fā)明實(shí)施例3所得產(chǎn)品的透射電鏡照片。

圖2示出本發(fā)明實(shí)施例5所得產(chǎn)品的透射電鏡照片。

圖3示出本發(fā)明實(shí)施例6所得產(chǎn)品靜置6個月后的透明分散體照片。

圖4示出本發(fā)明實(shí)施例7所得產(chǎn)品的透射電鏡照片。

圖5示出本發(fā)明實(shí)施例8所得產(chǎn)品靜置6個月后的透明分散體照片。

圖6示出本發(fā)明實(shí)施例9所得產(chǎn)品靜置6個月后的透明分散體照片。

圖7示出本發(fā)明實(shí)施例11所采用的超重力旋轉(zhuǎn)填充床反應(yīng)器示意圖。

圖8示出本發(fā)明實(shí)施例12所采用的套管式環(huán)形微通道反應(yīng)器示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例和附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制 本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

一種透明納米氧化鋯液相分散體的制備方法，包括以下步驟：

1)將1.74g二水合硝酸氧鋯溶于70ml乙醇中，制得硝酸氧鋯溶液；

2)將0.6g氫氧化鈉溶于60ml乙醇中，制得氫氧化鈉溶液；

3)將硝酸氧鋯溶液逐滴加入氫氧化鈉溶液，控制反應(yīng)溫度為15℃，攪拌速率800r/min，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)并控制反應(yīng)體系的最終pH值為7；

4)達(dá)到反應(yīng)體系的最終pH值要求后，65℃恒溫陳化2h；

5)將溶液過濾后用水洗滌純化，得到濾餅；

6)將純化后的濾餅超聲分散于7.2g水中，轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜，在150℃條件下水熱處理24h，即制得透明穩(wěn)定的氧化鋯/水相分散體。

所得納米氧化鋯/水相分散體澄清透明，液相介質(zhì)為水，固含量為10wt％，靜置6個月后無沉淀產(chǎn)生，分散體保持透明穩(wěn)定。經(jīng)檢測可知，所得氧化鋯/水相分散體顆粒的一維尺寸為3～12nm。

實(shí)施例2

一種透明納米氧化鋯液相分散體的制備方法，包括以下步驟：

1)將2.8g五水合硝酸鋯溶于100ml甲醇中，制得硝酸鋯溶液；

2)將1.68g氫氧化鉀溶于120ml甲醇中，制得氫氧化鉀溶液；

3)將硝酸鋯溶液逐滴加入氫氧化鉀溶液，控制反應(yīng)溫度為35℃，攪拌速率600r/min，用氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)并控制反應(yīng)體系的最終pH值為5；

4)達(dá)到反應(yīng)體系的最終pH值要求后，升溫至55℃，陳化4h；

5)將溶液過濾后用水洗滌純化，得到濾餅；

6)將純化后的濾餅超聲分散于15.2g水中，轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜，在220℃條件下水熱處理3h，即制得透明穩(wěn)定的氧化鋯/水相分散體。

所得氧化鋯/水相分散體澄清透明，液相介質(zhì)為水，固含量為5wt％，靜置6個月后無沉淀產(chǎn)生，分散體保持透明穩(wěn)定。經(jīng)檢測可知，所得氧化鋯/水相分散體顆粒的一維尺寸為1～10nm；在1cm光程的條件下，對550nm波長的光的透過率為87％。

實(shí)施例3

一種透明納米氧化鋯液相分散體的制備方法，包括以下步驟：

1)將2.1g八水合氧氯化鋯溶于70ml水中，制得氧氯化鋯溶液；

2)將0.24g氫氧化鈉溶于50ml水中，制得氫氧化鈉溶液；

3)將氫氧化鈉溶液逐滴加入氧氯化鋯溶液，控制反應(yīng)溫度為20℃，攪拌速率500r/min，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)并控制反應(yīng)體系的最終pH值為2；

4)達(dá)到反應(yīng)體系的最終pH值要求后，升溫至70℃，陳化1h；

5)將溶液轉(zhuǎn)入透析袋用水洗滌純化；

6)將純化后的反應(yīng)液，轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜，在190℃條件下水熱處理12h，利用旋蒸調(diào)節(jié)濃度，即制得透明穩(wěn)定的氧化鋯/水相分散體。

所得氧化鋯/水相分散體澄清透明，液相介質(zhì)為水，固含量為35wt％，靜置6個月后無沉淀產(chǎn)生，分散體保持透明穩(wěn)定。經(jīng)檢測可知，所得氧化鋯/水相分散體顆粒的一維尺寸為3～10nm。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例3所得產(chǎn)品的透射電鏡照片，從圖中可以看出分散體顆粒的粒徑3～10nm，且顆粒分散均勻。

實(shí)施例4

一種透明納米氧化鋯液相分散體的制備方法，包括以下步驟：

1)將34.8g二水合硝酸氧鋯溶于1400ml乙腈中，制得硝酸氧鋯溶液；

2)將10g氫氧化鉀溶于1200ml乙腈中，制得氫氧化鉀溶液；

3)將硝酸氧鋯溶液逐滴加入氫氧化鉀溶液，控制反應(yīng)溫度為30℃，攪拌速率400r/min，用氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)并控制反應(yīng)體系的最終pH值為4；

4)達(dá)到反應(yīng)體系的最終pH值要求后，50℃陳化3h；

5)將溶液過濾后用水和乙醇洗滌純化，得到濾餅；

6)將純化后的濾餅超聲分散于72g乙醇中，轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜，在240℃條件下水熱處理10h，即制得透明穩(wěn)定的氧化鋯/乙醇相分散體。

所得氧化鋯/乙醇相分散體澄清透明，液相介質(zhì)為乙醇，固含量為20wt％，靜置6個月后無沉淀產(chǎn)生，分散體保持透明穩(wěn)定。經(jīng)檢測可知，所得氧化鋯/水相分散體顆粒的一維尺寸為6～12nm。

實(shí)施例5

一種透明納米氧化鋯液相分散體的制備方法，包括以下步驟：

1)將4.2g八水合氧氯化鋯溶于130ml乙醇中，制得氧氯化鋯溶液；

2)將0.55g氫氧化鈉溶于130ml乙醇中，制得氫氧化鈉溶液；

3)將氫氧化鈉溶液逐滴加入氧氯化鋯溶液，控制反應(yīng)溫度為25℃，攪拌速率300r/min，用氨水溶液調(diào)節(jié)并控制反應(yīng)體系的最終pH值為1；

4)達(dá)到反應(yīng)體系的最終pH值要求后，升溫至65℃，陳化4h；

5)將溶液過濾后用水洗滌純化，得到濾餅；

6)將純化后的濾餅超聲分散于78.4g水中，轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜，在210℃條件下水熱處理5h，即制得透明穩(wěn)定的氧化鋯/水相分散體。

所得氧化鋯/水相分散體澄清透明，液相介質(zhì)為水，固含量為2wt％，靜置6個月后無沉淀產(chǎn)生，分散體保持透明穩(wěn)定。經(jīng)檢測可知，所得氧化鋯/水相分散體顆粒的一維尺寸為3～9nm；在1cm光程的條件下，對550nm波長的光的透過率為95％。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例5所得產(chǎn)品的透射電鏡照片，從圖中可以看出分散體顆粒的粒徑3～9nm，且顆粒分散均勻。

實(shí)施例6

一種透明納米氧化鋯液相分散體的制備方法，包括以下步驟：

1)將10.45g八水合氧氯化鋯溶于330ml水中，制得氧氯化鋯溶液；

2)將4.55g 25wt％～28wt％的濃氨水溶于330ml水中，制得氨水溶液；

3)將氨水溶液逐滴加入氧氯化鋯溶液，控制反應(yīng)溫度為30℃，攪拌速率900r/min，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)并控制反應(yīng)體系的最終pH值為3；

4)達(dá)到反應(yīng)體系的最終pH值要求后，升溫至80℃，陳化1.5h；

5)將溶液轉(zhuǎn)入超濾杯用水洗滌純化；

6)將純化后的反應(yīng)液，轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜，在170℃條件下水熱處理8h，利用旋蒸調(diào)節(jié)濃度，即制得透明穩(wěn)定的氧化鋯/水相分散體。

所得氧化鋯/水相分散體澄清透明，液相介質(zhì)為水，固含量為20wt％，靜置6個月后無沉淀產(chǎn)生，分散體保持透明穩(wěn)定。經(jīng)檢測可知，所得氧化鋯/水相分散體顆粒的一維尺寸為4～10nm。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例6所得產(chǎn)品靜置6個月之后的透明分散體照片，從圖中可以看出分散體透明性和穩(wěn)定性良好。

實(shí)施例7

一種透明納米氧化鋯液相分散體的制備方法，包括以下步驟：

1)將5.6g五水合硝酸鋯溶于140ml乙醇中，制得硝酸鋯溶液；

2)將1.05g氫氧化鈉溶于125ml乙醇中，制得氫氧化鈉溶液；

3)將氫氧化鈉溶液逐滴滴入硝酸鋯溶液，控制反應(yīng)溫度為35℃，攪拌速率800r/min，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)并控制反應(yīng)體系的最終pH值為4.5；

4)達(dá)到反應(yīng)體系的最終pH值要求后，升溫至55℃，陳化3h；

5)將溶液過濾后用水和乙二醇洗滌純化，得到濾餅；

6)將純化后的濾餅超聲分散于38.4g乙二醇中，轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜，在230℃條件下水熱處理10h，即制得透明穩(wěn)定的氧化鋯/乙二醇相分散體。

所得氧化鋯/乙二醇相分散體澄清透明，液相介質(zhì)為乙二醇，固含量為4wt％，靜置6個月后無沉淀產(chǎn)生，分散體保持透明穩(wěn)定。經(jīng)檢測可知，所得氧化鋯/水相分散體顆粒的一維尺寸為2～7nm。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例7所得產(chǎn)品靜置6個月之后的的透射電鏡照片，從圖中可以看出分散體顆粒的粒徑2～7nm，且顆粒分散均勻。

實(shí)施例8

一種透明納米氧化鋯液相分散體的制備方法，包括以下步驟：

1)將4.2g八水合氧氯化鋯溶于65ml水中，制得氧氯化鋯溶液；

2)將0.38g氫氧化鈉溶于40ml水中，制得氫氧化鈉溶液；

3)將氫氧化鈉溶液逐滴加入氧氯化鋯溶液，控制反應(yīng)溫度為35℃，攪拌速率500r/min，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)并控制反應(yīng)體系的最終pH值為1.5；

4)達(dá)到反應(yīng)體系的最終pH值要求后，升溫至65℃，陳化2h；

5)將溶液轉(zhuǎn)入超濾杯用水洗滌純化；

6)將純化后的反應(yīng)液，轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜，在200℃條件下水熱處理6h，利用減壓蒸餾置換的方式將介質(zhì)置換為乙二醇，即制得透明穩(wěn)定的氧化鋯/乙二醇相分散體。

所得氧化鋯/乙二醇相分散體澄清透明，液相介質(zhì)為乙二醇，固含量為3wt％，靜置6個月后無沉淀產(chǎn)生，分散體保持透明穩(wěn)定。經(jīng)檢測可知，所得氧化鋯/水相分散體顆粒的一維尺寸為3～10nm。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例8所得產(chǎn)品靜置6個月之后的透明分散體照片，從圖中可以看出分散體透明性和穩(wěn)定性良好。

實(shí)施例9

一種透明納米氧化鋯液相分散體的制備方法，包括以下步驟：

1)將4.2g八水合氧氯化鋯溶于130ml乙醇中，制得氧氯化鋯溶液；

2)將0.55g氫氧化鈉溶于130ml乙醇中，制得氫氧化鈉溶液；

3)將氫氧化鈉溶液逐滴加入氧氯化鋯溶液，控制反應(yīng)溫度為25℃，攪拌速率300r/min，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)并控制反應(yīng)體系的最終pH值為1；

4)達(dá)到反應(yīng)體系的最終pH值要求后，升溫至45℃，陳化5h；

5)將溶液用水離心純化后，除去上清液，保留下層固體物質(zhì)；

6)將純化后的前驅(qū)體超聲分散于78.4g水中，轉(zhuǎn)入高壓反應(yīng)釜，在180℃條件下水熱處理24h，利用離心的方式得到氧化鋯固體，用N，N-二甲基甲酰胺重復(fù)洗滌后超聲分散于N，N-二甲基甲酰胺中。

所得氧化鋯/N，N-二甲基甲酰胺相分散體澄清透明，液相介質(zhì)為N，N-二甲基甲酰胺，固含量為8wt％，靜置6個月后無沉淀產(chǎn)生，分散體保持透明穩(wěn)定。經(jīng)檢測可知，所得氧化鋯/水相分散體顆粒的一維尺寸為3～10nm；在1cm光程的條件下，對550nm波長的光的透過率為79％。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例9所得產(chǎn)品靜置6個月之后的透明分散體照片，從圖中可以看出分散體透明性和穩(wěn)定性良好。

實(shí)施例10

一種透明納米氧化鋯液相分散體的應(yīng)用，包括如下步驟：

1)將5g聚乙烯吡咯烷酮成膜物溶于6ml水中制得成膜劑溶液；

2)量取濃度為8wt％的氧化鋯/水相透明分散體14g，加入到上述成膜劑溶液中，超聲分散30min，得到成膜液；

3)將成膜液利用旋轉(zhuǎn)勻膠機(jī)均勻的涂在玻璃基質(zhì)上，于70℃烘干10min，獲得氧化鋯復(fù)合薄膜產(chǎn)品。

4)取空白薄膜樣品和氧化鋯復(fù)合薄膜樣品，測量其折射率和透過率。

復(fù)合薄膜透過率在可見光區(qū)和紅外光區(qū)可達(dá)空白樣的95％以上；空白樣薄膜的折射率為1.52，而氧化鋯復(fù)合薄膜的折射率為1.56，通過改變氧化鋯添加量，可實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料折射率的可控。良好的透過率和折射率性能可使之用作光波導(dǎo)、非線性光學(xué)材料。

實(shí)施例11

本發(fā)明中所用的超重力旋轉(zhuǎn)填充床反應(yīng)器為現(xiàn)有技術(shù)，例如已公開的專利(ZL95215430.7)；本發(fā)明采用超重力旋轉(zhuǎn)填充床反應(yīng)器示意圖如圖7所示， 圖中各數(shù)字所代表的含義為：1-鋯鹽溶液進(jìn)料口，2-水解促進(jìn)劑溶液進(jìn)料口，3-填料，4-電機(jī)，5-懸濁液出口。

一種利用超重力旋轉(zhuǎn)填充床反應(yīng)器制備透明納米氧化鋯液相分散體的方法，包括以下步驟：

1)將八水合氧氯化鋯質(zhì)量濃度為3.2％的水溶液2000ml加入鋯鹽溶液儲槽中；將氫氧化鈉質(zhì)量濃度為0.5％的水溶液2000ml加入水解促進(jìn)劑溶液儲槽中；

2)開啟超重力旋轉(zhuǎn)裝置，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速至1200rpm；

3)開啟進(jìn)料泵，將鋯鹽溶液和水解促進(jìn)劑溶液同時輸送至旋轉(zhuǎn)床中進(jìn)行沉淀結(jié)晶反應(yīng)，并控制鋯鹽溶液和水解促進(jìn)劑溶液的進(jìn)料流量比均為3:2，控制反應(yīng)體系的溫度為25℃；

4)待鋯鹽溶液和水解促進(jìn)劑溶液進(jìn)料完畢，反應(yīng)所得反應(yīng)液全部流出超重力旋轉(zhuǎn)裝置后，關(guān)閉超重力旋轉(zhuǎn)裝置；

5)所得反應(yīng)液轉(zhuǎn)入分散罐，開啟分散罐的超聲分散裝置，超聲處理反應(yīng)液30min；

6)處理后的反應(yīng)液經(jīng)過超濾純化裝置后流入高壓反應(yīng)釜，170℃水熱10h；

7)水熱產(chǎn)物置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中進(jìn)行濃度控制，即得氧化鋯/水相透明分散體。

產(chǎn)品無色透明，固含量為13wt％，靜置6月無沉降。經(jīng)檢測，氧化鋯/水相透明分散體中的納米氧化鋯顆粒的一維尺寸為2～8nm。

實(shí)施例12

本發(fā)明中所用的套管式環(huán)形微通道反應(yīng)器為現(xiàn)有技術(shù)，例如已公開的專利(200710177291.1或200810116581.X)。本發(fā)明采用套管式環(huán)形微通道反應(yīng)器示意圖如圖8所示。圖中各數(shù)字所代表的含義為：6-內(nèi)管，7-外管，8-連續(xù)相出口，9-環(huán)形微通道，10-微孔膜，11-連續(xù)相進(jìn)口，12-分散相流體進(jìn)口，13-法蘭。

一種利用套管式環(huán)形微通道反應(yīng)器制備透明納米氧化鋯液相分散體的方法，包括以下步驟：

1)將八水合氧氯化鋯質(zhì)量濃度為6.4％的水溶液2000ml加入鋯鹽溶液儲槽中；將氫氧化鈉質(zhì)量濃度為1％的水溶液2000ml加入水解促進(jìn)劑溶液儲 槽中；

2)控制反應(yīng)體系的溫度為25℃；開啟進(jìn)料泵，將鋯鹽溶液和水解促進(jìn)劑溶液同時輸送至套管式環(huán)形微通道反應(yīng)器中進(jìn)行沉淀結(jié)晶反應(yīng)，并控制鋯鹽溶液和水解促進(jìn)劑溶液的進(jìn)料流量分別為3L/min和1.75L/min；

3)所得反應(yīng)液轉(zhuǎn)入分散罐，開啟分散罐的超聲分散裝置，超聲處理反應(yīng)液30min；

4)處理后的反應(yīng)液經(jīng)過超濾純化裝置后流入高壓反應(yīng)釜，180℃水熱10h；

5)水熱產(chǎn)物置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中進(jìn)行濃度控制，即得氧化鋯/水相透明分散體。

產(chǎn)品無色透明，固含量為11wt％，靜置6月無沉降。經(jīng)檢測，氧化鋯/水相透明分散體中的納米氧化鋯顆粒的一維尺寸為2～9nm。

實(shí)施例13

重復(fù)實(shí)施例5，其不同之處僅在于，步驟1)中，將4.2g八水合氧氯化鋯溶于130ml乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丙三醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、乙酸、丙酮、二甲亞砜、四氫呋喃、吡啶、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯中的一種或幾種混合液體，制得氧氯化鋯溶液或氧氯化鋯混合溶液；其效果和實(shí)施例5相似。

實(shí)施例14

重復(fù)實(shí)施例5，其不同之處僅在于，步驟2)中，將0.55g氫氧化鈉溶于130ml乙二醇、二乙二醇、丙二醇、丙三醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、乙酸、丙酮、二甲亞砜、四氫呋喃、吡啶、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯中的一種或幾種混合液體，制得氫氧化鈉溶液或氫氧化鈉混合溶液；其效果和實(shí)施例5相似。

實(shí)施例15

重復(fù)實(shí)施例9，其不同之處僅在于，步驟6)中，將離心后的產(chǎn)品超聲分散于甲醇、二乙二醇、丙二醇、丙三醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、乙酸、乙腈、丙酮、苯胺、二甲亞砜、四氫呋喃、吡啶、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯的一種或幾種混合液體，制得相應(yīng)的透明納米氧化鋯液相分散體；其效果和實(shí)施例9相似。

實(shí)施例16

重復(fù)實(shí)施例11，其不同之處僅在于，所使用分子混合強(qiáng)化反應(yīng)器為超重力反應(yīng)器、旋轉(zhuǎn)反應(yīng)器、定-轉(zhuǎn)子反應(yīng)器、靜態(tài)混合反應(yīng)器、Y型微通道反應(yīng)器、T型微通道反應(yīng)器中的一種，其余工藝條件相似；其實(shí)施效果與實(shí)施例11相似。

對比例1

重復(fù)實(shí)施例9，其不同之處僅在于，步驟6)中，將離心后的產(chǎn)品超聲分散于甲苯或環(huán)己烷中，所得產(chǎn)品為白色不透明懸濁液，該懸濁液無法穩(wěn)定存在，在2小時內(nèi)即會發(fā)生明顯的沉降分層現(xiàn)象。由此可以看出，本發(fā)明需在有一定極性的溶劑中分散，在非極性溶劑中，本發(fā)明所制氧化鋯顆粒無法實(shí)現(xiàn)良好分散。

對比例2

重復(fù)實(shí)施例3，其不同之處僅在于，步驟3)中，將反應(yīng)液的pH值調(diào)節(jié)到堿性范圍內(nèi)，如pH＝8、9、10、11、12、13、14，所得顆粒產(chǎn)生嚴(yán)重的團(tuán)聚現(xiàn)象，產(chǎn)品呈不透明的白色懸濁液，并在靜置過程中出現(xiàn)部分沉降現(xiàn)象。由此可以看出，本發(fā)明需將反應(yīng)pH值控制在酸性范圍內(nèi)，堿性范圍所制得產(chǎn)品幾乎無法分散。

對比例3

重復(fù)實(shí)施例5，其不同之處僅在于，步驟3)中，將水解反應(yīng)溫度調(diào)節(jié)到75℃，所得產(chǎn)品可以穩(wěn)定分散，但顏色泛白，透明性有明顯下降。由此可以看出，本發(fā)明需將反應(yīng)溫度控制在所述優(yōu)選范圍內(nèi)，超出范圍所制得的產(chǎn)品有一定程度的團(tuán)聚，其應(yīng)用性能會明顯下降。

對比例4

重復(fù)實(shí)施例3，其不同之處僅在于，步驟6)中，將水熱溫度調(diào)節(jié)到110℃，所得產(chǎn)品結(jié)晶度差，并且未能完全從水合氧化鋯轉(zhuǎn)化為氧化鋯。由此可以看出，本發(fā)明需將水熱溫度控制在所述優(yōu)選范圍內(nèi)，超出范圍所制得的產(chǎn)品不能達(dá)到要求。

對比例5

重復(fù)實(shí)施例12，其不同之處僅在于，步驟2)中，將鋯鹽溶液和水解促進(jìn)劑溶液進(jìn)料流量分別調(diào)整為0.4L/min和0.15L/min，所得產(chǎn)品可以穩(wěn)定分散，但顏色泛白，透明性有明顯下降。由此可以看出，本發(fā)明需將進(jìn)料流量控制在所述優(yōu)選范圍內(nèi)，超出范圍所制得的產(chǎn)品有一定程度的團(tuán)聚，其應(yīng)用性能會明顯下降。

顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。