無機材料合成與制備復習綱要.doc

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1、材料合成與制備復習綱要我們不是抄答案，我們只做知識的搬運工?！獰o機復習提綱編輯協(xié)會宣言試卷構(gòu)成：填空：15分選擇：7*2=14分（共7題，一題2分）名詞解釋：5*3=15分（共5題，一題3分）問答題：8+12*4=56（第一題8分，其余四道題每題12分）注：劃線知識點為李老師審閱后所加，疑為重點，望各位復習時多加注意第1章：經(jīng)典合成方法1實驗室常用的加熱爐為：高溫電阻爐2電爐分為：電阻爐，感應爐，電弧爐，電子束爐3電阻發(fā)熱材料的最高工作溫度：硅碳棒1400℃、硅化鉬棒1700℃、鎢絲1700℃真空、5氧化物發(fā)熱

2、體：在氧化氣氛中，氧化物發(fā)熱體是最為理想的加熱材料。6影響固相反應的因素:(1)反應物化學組成與結(jié)構(gòu)，反應物結(jié)構(gòu)狀態(tài)（2）反應物顆粒尺寸及分布影響。7化學轉(zhuǎn)移反應：把所需要的沉積物質(zhì)作為反應源物質(zhì)，用適當?shù)臍怏w介質(zhì)與之反應，形成一種氣態(tài)化合物，這種氣態(tài)化合物通過載氣輸運到與源區(qū)溫度不同的沉積區(qū)，再發(fā)生逆反應，使反應源物質(zhì)重新沉積出來，這樣的反應過程稱為化學轉(zhuǎn)移反應。8化學轉(zhuǎn)移反應條件源區(qū)溫度為T2，沉積區(qū)溫度為T1：如果反應是吸熱反應，則為正，當T2＞T1時，溫度越高，平衡常數(shù)越大，即從左往右反應的平衡常數(shù)增大，

3、反應容易進行，物質(zhì)由熱端向冷端轉(zhuǎn)移，即源區(qū)溫度應大于沉積區(qū)溫度，物質(zhì)由源區(qū)轉(zhuǎn)移至沉積區(qū)。如果反應為放熱反應，為負，則應控制源區(qū)溫度T2小于沉積區(qū)溫度T1，這樣才能實現(xiàn)物質(zhì)由源區(qū)向沉積區(qū)得轉(zhuǎn)移。如果近似為0，則不能用改變溫度的方法來進行化學轉(zhuǎn)移。9低溫合成中，低溫的控制主要有兩種方法：①恒溫冷?、诘蜏睾銣仄?0高壓合成：就是利用外加的高壓力，使物質(zhì)產(chǎn)生多型相轉(zhuǎn)變或發(fā)生不同物質(zhì)間的化合，從而得到新相，新化合物或新材料。種類：①靜態(tài)高溫高壓合成方法②動態(tài)高溫高壓合成方法第2章：軟化學合成方法1軟化學合成方法:通過化學反

4、應克服固相反應過程中的反應勢壘，在溫和的反應條件下和緩慢的反應進程中，以可控制的步驟逐步地進行化學反應，實現(xiàn)制備新材料的方法。2軟化學法分類：溶膠——凝膠法，前驅(qū)物法，水熱/非水溶劑熱合成法，沉淀法，支撐接枝工藝法，微乳液法，微波輻射法，超聲波法，淬火法，自組裝技術(shù)，電化學法等等。3綠色化學：主要特點是“原子經(jīng)濟性”，即在獲取新物質(zhì)的轉(zhuǎn)換過程中充分利用原料中的每個原子，實現(xiàn)化學反應中廢物的“零排放”。因此，既可充分利用資源又不污染環(huán)境。4軟化學與綠色化學的關系：兩者關系密切，但又有區(qū)別。軟化學強調(diào)的是反應條件的溫

5、和與反應設備的簡單，從而達到了節(jié)能、高效的目的。在某些情況下這也是經(jīng)濟的、潔凈的，這是和綠色化學相一致的。而在有些情況下，它并沒有解決經(jīng)濟、潔凈的問題。綠色化學是全方位地要求達到高效、節(jié)能、經(jīng)濟、潔凈?？梢灶A見，軟化學與綠色化學將會逐漸趨于統(tǒng)一。5溶膠——凝膠法的過程：用制備所需的各液體化學品（或?qū)⒐腆w化學品溶于溶劑）為原料，在液相下將這些原料均勻混合，經(jīng)過水解、縮合（縮聚）的化學反應，形成穩(wěn)定的透明溶膠體系。溶膠經(jīng)過陳化，膠粒間逐漸聚合，形成凝膠。凝膠再經(jīng)過低溫干燥，脫去其溶劑而成為具有多孔結(jié)構(gòu)的干凝膠或氣凝膠

6、。最后，經(jīng)過燒結(jié)，固化，制備出致密的氧化物材料。6溶膠是否能夠向凝膠轉(zhuǎn)變?nèi)Q于膠粒間的相互作用是否能克服凝聚時的勢壘。因此，增加膠粒的電荷量，利用位阻效應（粒子周圍加上高分子鏈，防止相互結(jié)合）和溶劑化效應都可以使溶膠更穩(wěn)定，凝膠更困難，反之則容易形成凝膠。7溶膠——凝膠法制備的5個階段：前軀體—溶解—水解—縮聚—老化8溶膠——凝膠法的應用：塊體材料，多孔材料，纖維材料，復合材料，粉體材料，薄膜及涂層材料。9低熱固相反應機理：固相反應的發(fā)生起始于兩個反應物分子的擴散接觸，接著發(fā)生化學作用，生成產(chǎn)物分子。此時生成的產(chǎn)

7、物分子分散在母體反應物中，只能當做一種雜質(zhì)或缺陷的分散存在，只有當產(chǎn)物分子聚集到一定的大小，才能出現(xiàn)產(chǎn)物的晶核，從而完成成核過程。隨著晶核的長大，達到一定的大小后出現(xiàn)產(chǎn)物的獨立晶相?？梢?，固相反應經(jīng)歷了擴散——反映——成核——生長的過程。10固相反應過程（規(guī)律）：①潛伏期②無化學平衡③拓撲化學控制原理④分步反應⑤嵌入反應11低溫固相反應潛伏期與溫度的關系：溫度越高，擴散越快，產(chǎn)物成核越快，反映的潛伏期就越短，反之則潛伏期就越長。當?shù)陀诔珊藴囟萒n時，固相反應就不能發(fā)生。12固相法包括：固相反應法，自蔓延高溫合成，

8、機械化學合成法13水熱與溶劑熱合成：是指在一定溫度（100——1000℃）和壓強（1MPa——100MPa）條件下利用溶液中物質(zhì)化學反應所進行的合成。14水熱與溶劑熱合成與與固相反應合成研究的差別在于反應性不同。這種反應性主要反映在反應機理上，固相反應的機理主要是以界面擴散為特點，而水熱溶劑熱合成反應主要以液相反應為特點。顯然，不同反應機理可能首先導致不同結(jié)構(gòu)的生成，此外