《水热与溶剂热合成》PPT课件.ppt
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1、2、合成的特点、合成的特点 水热与溶剂热合成化学有如下特点水热与溶剂热合成化学有如下特点:由于在水热与溶剂热条件下反应物反应性能的改变、活性由于在水热与溶剂热条件下反应物反应性能的改变、活性 的提高,水热与溶剂热合成方法有可能代替固相反应以及的提高,水热与溶剂热合成方法有可能代替固相反应以及 难于进行的合成反应并产生一系列新的合成方法。难于进行的合成反应并产生一系列新的合成方法。由于在水热与溶剂热条件下中间态、介稳态以及特殊物相由于在水热与溶剂热条件下中间态、介稳态以及特殊物相 易于生成,因此能合成与开发一系列特种介稳结构、特种易于生成,因此能合成与开发一系列特种介稳结构、特种 凝聚态的新合成
2、产物。凝聚态的新合成产物。能够使低熔点化合物、高蒸气压且不能在融体中生成的物能够使低熔点化合物、高蒸气压且不能在融体中生成的物 质、高温分解相在水热与溶剂热低温条件下晶化生成。质、高温分解相在水热与溶剂热低温条件下晶化生成。水热、溶剂热的低温、等压、溶液条件,有利于生长极少水热、溶剂热的低温、等压、溶液条件,有利于生长极少 缺陷、取向好、完美的晶体,且合成产物结晶度高以及易缺陷、取向好、完美的晶体,且合成产物结晶度高以及易 于控制产物晶体的粒度。于控制产物晶体的粒度。由于易于调节水热与溶剂热条件下的环境气氛,因而有利由于易于调节水热与溶剂热条件下的环境气氛,因而有利 于低价态、中间价态与特殊价
3、态化台物的生成,并能均匀于低价态、中间价态与特殊价态化台物的生成,并能均匀 地进行掺杂。地进行掺杂。3、反应的基本类型、反应的基本类型 与高温高压水溶液或其它有机溶剂有关的反应称为水热反应与高温高压水溶液或其它有机溶剂有关的反应称为水热反应或溶剂热反应。水热与溶剂热反应的基本类型总结如下:或溶剂热反应。水热与溶剂热反应的基本类型总结如下:(1)合成反应合成反应 通过数种组分在水热或溶剂热条件下直接化合通过数种组分在水热或溶剂热条件下直接化合或经中间态发生化合反应利用此类反应可合成各种多晶或单晶材或经中间态发生化合反应利用此类反应可合成各种多晶或单晶材料。例如料。例如 (2)热处理反应热处理反应
4、 利用水热与溶剂热条件处理一般晶体而得到利用水热与溶剂热条件处理一般晶体而得到具有特定性能晶体的反应。具有特定性能晶体的反应。例如:人工氟石棉例如:人工氟石棉人工氟云母。人工氟云母。(3)转晶反应转晶反应 利用水热与溶剂热条件下物质热力学和动力学利用水热与溶剂热条件下物质热力学和动力学稳定性差异进行的反应。稳定性差异进行的反应。例如:长石例如:长石高岭石;橄榄石高岭石;橄榄石蛇纹石。蛇纹石。(4)离子交换反应离子交换反应 沸石阳离子交换;硬水的软化、长石中的沸石阳离子交换;硬水的软化、长石中的离子交换;石棉的离子交换;石棉的OH-交换为交换为F-。(5)单晶培育单晶培育 在高温高压水热与溶剂热
5、条件下从籽晶培养在高温高压水热与溶剂热条件下从籽晶培养大单晶。大单晶。例如:例如:SiO2单晶的生长,反应条件为,温度单晶的生长,反应条件为,温度梯度梯度410300,压力,压力120MPa,生长速率,生长速率12mm/d;若在反;若在反应介质应介质2CO3中,则温度梯度为中,则温度梯度为400370,装,装满度为满度为70,生长速率,生长速率1。(6)脱水反应脱水反应 在一定温度一定压力下物质脱水结晶的反应。例在一定温度一定压力下物质脱水结晶的反应。例如:如:(7)分解反应分解反应 在水热与溶剂热条件下分解化合物得到结晶的在水热与溶剂热条件下分解化合物得到结晶的反应。例如反应。例如 (8)提
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