4.水热溶剂热合成与高压合成.ppt

1，4水合热和溶剂热合成，(a)水热法和溶剂热合成(hyrothermalreactionist sandsolvothermalreactions)是无机合成化学的重要组成部分。2，A，温度100 1000，压力1 100 mpam，1万亿Pa=106Pa，百万，百万，兆，千兆，109，10亿，giga和固体反应的差异相对温和的b，热液和solv，1，由于特性幻灯片13，3，C，热液和溶剂热条件下的中间状态、准稳态和特殊相生成的简便性，可以合成和开发一系列特殊亚稳态结构、特殊凝聚状态的新合成产物。d、低熔点化合物、蒸气压和熔体中不能生成的物质、水热和溶剂热低温条件下的高温分解相结晶。e、水热法和溶剂热的低温、等压、溶液条件几乎没有缺陷，方向好，结晶完美，合成产物结晶度高，易于控制产品晶体的粒度。4，2。反应的基本类型(自学)，3 .高温高压水热反应具有加速复杂离子间反应的三个特征；加剧水解反应。氧化还原电位发生显著变化；5，水的临界温度为(374.1)，临界压力为22.1MPa。4 .反应介质的特性，水热法可以根据反应温度分类：1)低温水热法(100以下)，2)中温水热法(100-300)，3)高温水热法(300以上，) 水的离子乘积随压力和温度快速增加1000，1GPa，kw 10 7.85 b，水的粘度随温度的增加而增加500，0.1GPa，粘度一般为10%结论：超临界区域的分子和离子活动显着增加。 c，介电常数温升，下降，压力升高，上升，基于温度。通常电解质完全解离，温度升高，介电常数减少，极化效果减少，电解质有重新结合的倾向。8，D，温度升高时密度降低，压力升高时增加。图5-11000，15 20gba，d=1.71.9g/cm3，完全离解情况下等于熔盐。占据密闭原子空间的反应混合物的体积分数称为充填度。压力与反应容器中原始溶剂的充填度相关，通常为50%80%，压力在0.020.3GPa。P-T度，9，有机溶剂反应介质有机溶剂种类繁多，性质差异大，为合成提供了更多的选择机会。相关参数：分子量m、密度d、冰点MP、沸点BP、介电常数、偶极矩溶剂极性等10，A人工晶体的合成石英(晶体)结构，由SiO44- 4-四面体相互顶角连接，形成多种晶体形式。石英是压电效应硅酸三四面体，(2)功能材料的水热法和溶剂热合成，11，结晶区330 350 溶解区360380，在合成系统中加入矿物NaOH溶液，参与Na，OH-晶面活化。 冷凝状态和凝聚状态的制备，13，5，无机材料的高压合成和制备，(a)基本概念，1，高压改变材料的原子间距和原子外壳状态，只在高压条件下出现的新现象，新规律，新材料，新特性，新材料，新材料，14，2， 高压高温合成和高温配合，可以在高压高温条件下使合成物的特殊结构和性能在常温常压下保持，15，4，需要高压合成时，(1)在大气压(0.1MPa)条件下不能生长满意的晶体，(2)特殊晶型结构(3)晶体生长要求高的蒸汽压， (4)生长或合成的物质在大气压力下或熔点下分解时(5)只能在高压条件下发生的反应(6)只能在高压条件下发生的高价或低价或混合价(7)只能在特定高压条件下发生的特殊性能，(16)，(2)高压高温的产生和测定1，高压生成(2) 设备具有2种a .两面和6面顶压机(图6-1)压力：几至几十个GPa腔：0.1cm3至数百cm3，用于合成更多材料，17，B微型金刚石对砧高压设备diamondanvilcell(DAC) 利用利用高速运动物体的冲击等的冲击波，在usps(10-610-12s)的瞬间对物体进行高速作用，在物体内部产生数十个GPA至数千个GPa的高压，同时伴随着突然加热。18，2。高压和高温测量；(1)高压测量材料相变点校准压力测量方法：bi (iii) (2.5GPa)，TL (iii) (3.67 GPA)。发生相变时电阻发生变化，表明样品内部压力达到2.5 GPA。这时记录外压，测量多个点，直接测量内压-外压曲线(2)高温测量热电偶，19，3。高压的作用1)引起物质特性变化的物质密度、对称性、配体、熔点等键长度缩短：汞1大气压力-38.2 21，3)在无机合成中，高压的作用提高了反应率和产物的转化率，降低了合成温度，缩短了反应时间等22，(c)无机化合物的高压合成1金刚石和立方氮化硼的合成静态和高压高温直接合成：同小型转移12.5GPa，3000K石墨金刚石静压高温催化剂合成：金属催化剂，56GPa 复合双稀土氧化物的合成2.9 GPA，1550 kla2o3 er 2 O3 laero 330min合成NdYbO3，LaLuO3，EuTbO3等，大气压高