苯桥联聚锆氧烷一锅法合成及其可控碳含量ZrC@C纳米陶瓷的制备与应用研究

来自某研究团队的研究人员针对传统ZrC前驱体合成复杂、自由碳含量难以精确调控的问题，开展了一种可溶性苯桥联聚锆氧烷的一锅法合成及其陶瓷化研究。通过乙酰丙酮（Acac）配位和1,4-二羟基苯（DHB）桥联策略，成功制备出具有优异溶解性和空气稳定性的单源前驱体，其在1400°C下转化为核壳结构ZrC@C纳米陶瓷，陶瓷产率高达45.7%。该研究为聚合物浸渍裂解法制备陶瓷基复合材料提供了高性能前驱体解决方案。

　　

本研究通过一锅法策略，以锆正丙醇盐[Zr(OPr)₄]、乙酰丙酮（Acac）和1,4-二羟基苯（DHB）为原料，成功合成了一种可溶性苯桥联聚锆氧烷作为锆碳化物（ZrC）的单源前驱体。Acac作为配位剂稳定锆中心，DHB则通过苯环桥联结构调控前驱体分子架构。通过调整DHB的苯环含量，实现了最终陶瓷产物中自由碳含量的精确控制。该前驱体在600°C下先转化为氧化锆（ZrO₂），在1400°C下完全转变为具有核壳结构的ZrC@C纳米陶瓷。该合成路线简洁高效，前驱体具备优异溶解性和空气稳定性，1400°C下陶瓷产率可达45.7%，为通过聚合物浸渍裂解（Polymer Infiltration and Pyrolysis, PIP）技术制备陶瓷基复合材料提供了理想的前驱体材料。