handout4碳硅硼...ppt

碳硅硼，价电子构型：ns2np2，碳族(IVA):碳、硅，存在形式：碳：金刚石、石墨；煤、石油和天然气；碳酸盐。二氧化碳.硅：二氧化硅和各种硅酸盐。碳的同素异形体：金刚石：原子晶体，具有最高的硬度和熔点。石墨：层状晶体，柔软有金属光泽。足球烯烃或富勒烯：C60、C70等。C60于1985年被发现，当时石墨被激光轰击进行碳气化实验。C60是由12个五边形和20个六边形组成的32面体。石墨(sp2杂化)、金刚石(sp3杂化)、足球烯烃、富勒烯、C60(sp2杂化)、碳纳米管在1991年合成了一种新型针状碳管，BuckTube的碳异构体全部由碳六边形空心管组成，单层和多层(同轴套管)直径为0.6(被10个六边形包围)，长数十纳米，10-1000纳米。碳纳米管是细长的C60，是纳米材料中最具代表性的。碳纳米管覆盖了地球上大多数物质的属性，甚至还有两种相反的属性：从高硬度到高韧性，从全光吸收到全光传输，从隔热到良好的热传导，从绝缘体、半导体到高导体和具有高临界温度的超导体。正是因为碳纳米管材料具有这些奇特的特性，它在微电子和光电子领域有着广阔的应用前景。碳纳米管的发现立即引起了科学技术领域科学家的极大关注。由于准一维纳米材料在介观领域和纳米器件开发中具有重要的应用前景，因此可以用作扫描隧道显微镜的针尖、纳米器件和超大规模集成电路中的连接线、光纤、微电子学中的微钻头以及复合材料的增强剂。碳纳米管是由单层或多层石墨片以一定螺旋角绕中心轴缠绕而成的无缝纳米管。即以六边形为基本结构单元的石墨平面卷曲成碳管。如果卷曲轴方向不同，碳管的结构也不同。每层纳米管都是一个圆柱形表面，由一个平行的六边形平面组成，通过sp2杂化，碳原子与周围的三个碳主体完全结合而成。单壁纳米管多壁纳米管具有不同的形状，例如直的、弯曲的、螺旋形的等。实验研究发现，大多数碳纳米管两端都是封闭的。碳纳米管的性能在目前的纳米结构材料中，单壁碳纳米管是人工的、理想的分子水平的一维纳米材料。因为碳纳米管具有中尺度，所以它们显示出与大块材料不同的物理性质。(1)机械性能密度为钢的1/6，强度为钢的100倍。它是先进复合材料的理想增强材料。同时，它在垂直于碳纳米管的轴向上具有优异的韧性，是未来的“超级纤维”。如果碳纳米管被用作绳索，它们是唯一可以从月球悬挂到地球表面而不会被自身重量破坏的绳索。如果它被用来为人们制造地月电梯，人们将很容易在月球上定居。碳纳米管的尖端非常容易发射电子。它可以用作电子枪，可以做成几厘米厚的壁挂式电视屏幕，这是电视制造业的发展方向。(2)电学性质：碳纳米管具有独特的电学性质，可能成为下一代微电子和光电器件的基本单元。(3)磁性(4)光学性质(5)吸附性质：碳纳米管具有高比表面积。碳纳米管的应用研究(1)电磁干扰屏蔽材料和不可见材料(2)电极材料(3)储氢材料(4)场发射管(平板显示器)(5)信息存储(6)催化剂载体(7)质子交换膜燃料电池碳纳米管(8)碳纳米管复合材料，活性炭的吸附，主要是内表面的活性炭：外表面的极小吸附：与催化特性密切相关。物理吸附化学吸附具有大效应、大热效应和碳化合物。其结构：一氧化碳(6 8=14e-)和N2(27=14e-)是具有相似结构的等电子体。1(2)还原剂，(3)剧毒，检查CO2 : CO2 PDCl2 H2O=Pd CO2 2 HCl，羰基金属化合物中键作用3.CO的分子轨道能级图，2。-键合的协同效应，3。一氧化碳的配位模式不同的一氧化碳配位模式可以通过红外光谱来识别。羰基化合物中反馈键的存在削弱了碳三键，增强了碳三键，从而提高了碳三键的拉伸振动频率，降低了碳四键的拉伸振动频率。CO2H2CO3和盐，CO2溶于水，大部分CO2H2CO3，极小部分H2CO3，氢氧化物碱金属离子与它反应形成碳酸盐沉淀。例如，Ba2、Sr2、Ca2、银等。当金属离子加入到可溶性碳酸盐中时，会产生沉淀类型：(2)氢氧化物碱性较弱的金属离子与金属离子反应生成碳酸氢盐(碱性碳酸盐)沉淀。例如，Pb2、Bi3、Cu2、Cd2、Zn2、Hg2、Co2、Ni2、Mg2等。(3)水解和两性金属离子与它们反应形成氢氧化物沉淀。例如：Al3、Fe3、Cr3、Sn2、Sn4和Sb3等。如果混合0.2摩尔/LNa2C 3和0.2摩尔/lCaCl2，那么Ca(OH)2或CaCO3 ksp :5.510-62.510-9Ca2CO2-=0.10.1=10-22.510-9Ca2OH-2=0.1(4.510-3)2=210-6 kspMg2OH-2=210-60感兴趣的学生可以讨论什么时候生成碱性盐。动力学Ksp，来不及选择，一起沉淀。2.热力学，Mg2(羟基)2CO3的酸碱度是多少？Mg2CO32-=ksp=110-5Mg2OH-2=ksp=1.810-11，而OH-=910-7pOH=6.04，pH8。然而，Mg2(OH)2CO3是一种纯物质，有其自身的稳定性。因此，Mg2(OH)2CO3在大范围的pH6中生成。如果co32-变为碳酸氢钙-，根据相同的计算，如果0.1摩尔-1的碳酸氢钠，羟基-=210-6，那么M2碳酸氢钠=碳酸氢钙，锶，钡，镉，二氧化锰，镍，银，M2碳酸氢钠=M2(氢)碳酸氢钠，锌，硼，二氧化碳M3碳酸氢钠=三氧化二铁，铝，铬如果二氧化碳被引入碳酸氢钠？如果二氧化碳被引入水中会怎么样？硅，重点是提纯硅酸盐3-1元素硅I、二氧化硅2CO和二氧化硅二氯化硅四氯化硅高纯度硅(用于半导体)，区域熔炼法。高达7 9s(高uresilicon)，2，3si 4 HNO 3 18HF=3 H2 SIF 64 no8 H2O Si2NaOH H2O=2 H2 Na2SiO 3 si3n 3不与HF反应。然而，硅铪=硅铪在室温下不反应。硅化合物，1。氧化硅的无定形体：应时玻璃、硅藻土、燧石晶体：天然晶体是应时，属于原子晶体的纯应时：含有应时杂质的晶体：玛瑙、紫水晶、硅用sp3杂化轨道与氧形成硅氧四面体，硅氧四面体、二氧化硅，结构：性质：与碱的相互作用，与氟化氢的相互作用，2。硅酸和硅酸盐，性质：制备：用氯化钴饱和的硅胶是变色硅胶。硅酸盐结构复杂，一般写成氧化物形式，其基本结构单元是硅氧四面体。白云石：K2O 3 l2o 36 SiO 22 H2O泡沫沸石：Na2OAl2