溶胶-凝胶原理及技术(前沿)

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溶胶-凝胶原理及技术

溶胶-凝胶原理及技术

玻璃陶瓷制备
玻璃陶瓷是一种无机非金属材料,通过溶胶-凝胶技术可以制备出具有优异性能的玻 璃陶瓷。
在制备过程中,溶胶-凝胶技术可以控制玻璃陶瓷的微观结构和相组成,从而获得具 有高强度、高硬度和优良热稳定性的玻璃陶瓷。
此外,通过溶胶-凝胶技术还可以制备出具有特定光学、电学和磁学性能的玻璃陶瓷, 广泛应用于光学仪器、电子器件和磁性材料等领域。
纳米材料和复合材料。
21世纪
溶胶-凝胶技术不断优化和发 展,在材料科学、化学、生物
学等领域得到广泛应用。
02 溶胶-凝胶原理
溶胶的制备
01
02
03
金属醇盐的水解
将金属醇盐与水进行反应, 生成相应的溶胶。
非金属醇盐的水解
非金属醇盐也可以通过水 解反应生成溶胶。
氧化还原反应
通过氧化还原反应制备溶 胶。
凝胶具有孔洞结构、高比表面积、良好的吸附性 能等性质。
应用领域
溶胶-凝胶技术广泛应用于材料科学、化学、生物 学等领域。
03 溶胶-凝胶技术制备材料
无机材料
陶瓷材料
通过溶胶-凝胶技术可以制备出高 纯度、高致密度的陶瓷材料,如
氧化物、氮化物、碳化物等。
玻璃材料
利用溶胶-凝胶技术可以制备出具 有特殊性能的玻璃材料,如光子玻 璃、微晶玻璃等。
催化剂载体制备
催化剂是一种能够加速化学反应的物质,而催化剂载体则是承载催化剂 的物质,通过溶胶-凝胶技术可以制备出具有优异性能的催化剂载体。
在制备过程中,溶胶-凝胶技术可以控制催化剂载体的孔结构、比表面积 和热稳定性等性能,从而获得具有高活性、高稳定性和优良再生性的催 化剂载体。
此外,通过溶胶-凝胶技术还可以制备出具有特定光学、电学和磁学性能 的催化剂载体,广泛应用于化工、环保和能源等领域。

溶胶凝胶技术

溶胶凝胶技术

溶胶凝胶技术是一种重要的材料制备方法,广泛应用于纳米材料、催化剂、电子器件、药物传递和生物传感等领域。

本文将从定义、原理、制备方法、应用以及未来发展等方面进行详细介绍。

一、定义溶胶凝胶技术是一种通过溶胶形成凝胶的过程,其中溶胶指的是由固体颗粒或分子均匀分散在液体介质中的胶体体系。

凝胶则是指溶胶在特定条件下形成的三维网络结构,具有高度孔隙度和大比表面积的材料。

二、原理溶胶凝胶技术基于凝胶形成的原理,主要涉及两个关键步骤:溶胶形成和凝胶固化。

首先,在适当的条件下,将固体颗粒或分子分散在液体介质中,形成均匀的溶胶体系。

然后,通过物理或化学手段,使溶胶体系发生相互作用,形成三维网络结构,最终形成凝胶。

三、制备方法1. 溶胶凝胶法:通过在液体介质中分散固体颗粒或分子,形成溶胶,然后利用物理或化学方法使其凝胶化。

常见的溶胶凝胶方法包括溶胶聚合、溶胶沉淀和溶胶冻干等。

2. 模板法:利用模板分子或颗粒来引导溶胶的凝胶过程,从而得到特定形状和结构的凝胶材料。

模板法可以实现对孔结构和孔径的精确控制。

3. 气相凝胶法:通过在气相条件下使溶胶体系发生凝胶化反应,得到具有纳米尺寸孔隙结构和高比表面积的材料。

气相凝胶法适用于制备非常细微的凝胶材料。

四、应用1. 纳米材料:溶胶凝胶技术可以制备出具有高度孔隙度和大比表面积的纳米材料,用于催化剂、传感器、能源存储等领域。

2. 催化剂:溶胶凝胶法可以制备出高活性和选择性的催化剂,用于化学反应、环境治理等领域。

3. 电子器件:溶胶凝胶技术可以制备出具有高度孔隙度和导电性的材料,用于电池、超级电容器、传感器等领域。

4. 药物传递:溶胶凝胶技术可以制备出载药微球或凝胶体系,用于药物缓释和靶向传递。

5. 生物传感:溶胶凝胶技术可以制备出具有大比表面积和生物相容性的材料,用于生物传感器、生物成像等领域。

五、未来发展溶胶凝胶技术在材料科学和工程领域有着广阔的应用前景。

未来的研究方向主要包括以下几个方面:1. 制备方法的改进:进一步提高溶胶凝胶制备方法的效率和控制性,实现更精确和可控的结构和性能调控。

溶胶凝胶法资料讲解

溶胶凝胶法资料讲解

溶胶凝胶法溶胶—凝胶法制备粉体溶胶-凝胶法就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体,在液相下将这些原料均匀混合,并进行水解、缩合化学反应,在溶液中形成稳定的透明胶溶体系,溶胶经陈化,胶粒间缓慢聚合,形成三维空间网络结构的凝胶,凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂,形成凝胶。

凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。

此方法的化学过程首先是将原料分散在溶剂中,然后经过水解反应生成活性单体,活性单体进行聚合,开始成为溶胶,进而生成具有一定空间结构的凝胶,经过干燥和热处理制备出纳米粒子和所需要材料。

一、基本原理溶胶是指固体或胶体粒子均匀分散在溶液之中,固体粒子尺寸为1nm左右,含有103—109个原子,比表面积大。

胶体粒子受到布朗运动的作用可以稳定持久地悬浮在液相之中,此外粒子的表面电荷引起的双电荷层使固体粒子更加均匀的分布在溶液之中。

凝胶是随着水分的蒸发,溶胶中固体粒子间聚合能量加强,逐渐失去流动而变成的半固态物质。

分散在溶液中的固体粒子间吸引力与排斥力相当,使得凝胶中固态、液态都存在的高分散状态。

溶胶-凝胶法是以无机聚合反应为基础,以金属醇盐或无机金属盐作为前驱物,用水作为水解剂,有醇为溶剂来制备高分子化合物。

在溶液中前驱物进行水解、缩合反应,形成凝胶。

传统的溶胶-凝胶体系中,反应物通常是金属醇盐,通过醇盐缩水而得到溶胶。

但由于稀土金属的醇盐易水解、成本高等问题,限制了溶胶—凝胶法在更多领域的应用。

因此在很多领域中应用较多的是络合溶胶-凝胶法。

该法在制备前驱液时添加强络合剂,通过可溶性络合物的形成减少前驱液中的自由离子,控制一系列实验条件,移去溶剂后得到凝胶,最后再通过分解的方法除去有机配体而得到粉体颗粒。

溶胶-凝胶过程具体包括以下两个反应过程:1.水解反应是把阴离子取代成羟基,诱发综合反应,形成链状或网状交联的聚合物,金属盐类水解:ML + nH2O → M(OH2)z+n+ L z-M(OH2)z+n→ M(OH)(OH)(z-1)+n-1+ H+2.缩聚反应是把OR或L和OH换去,转换成氧化态:M-OH + M-OH → M-O-M + H2OM-OH + M-OH → M-O-M + ROH聚合程度决定于原颗粒的大小,而聚合速度取决于水解速率。

溶胶凝胶原理及技术01 溶胶凝胶法的基本概念和特点

溶胶凝胶原理及技术01 溶胶凝胶法的基本概念和特点

1846年J.J.Ebelmen首先开展这方面的研究工作,20 世纪30年代W.Geffcken利用金属醇盐水解和胶凝化 制备出了氧化物薄膜,从而证实了这种方法的可行 性,但直到1971年德国联邦学者H.Dislich利用SolGel法成功制备出多组分玻璃之后,Sol-Gel法才引起 科学界的广泛关注,并得到迅速发展。从80年代初 期,Sol-Gel法开始被广泛应用于铁电材料、超导材 料、冶金粉末、陶瓷材料、薄膜的制备及其它材料 的制备等。
憎液溶胶:分散相与分散介质之间亲和力 较弱,有明显的相界面,属于热力学不稳定体 系。
4.凝胶(gel):亦称冻胶,是溶胶失去流动性后,一 种富含液体的半固态物质,其中液体含量有时可高 达99.5%,固体粒子则呈连续的网络体。它是指胶 体颗粒或高聚物分子相互交联,空间网络状结构不 断发展,最终使得溶胶液逐步失去流动性,在网状 结构的孔隙中充满液体的非流动半固态的分散体系, 它是含有亚微米孔和聚合链的相互连接的坚实的网 络。 (1)凝胶是一种柔软的半固体,由大量胶束组成 三维网络,胶束之间为分散介质的极薄的薄层 所谓“半固体”是指表面上是固体、而内部仍 含液体。后者的一部分可通过凝胶的毛细管作用从 其细孔逐渐排出。
金属醇盐、溶 剂(甲醇、乙 醇等)、水和 催化剂(酸或 弱碱) 水 解 聚 缩 陈 化 溶胶 涂层、成纤、成 型 湿凝胶
干 燥 热 处 理
成品
干凝胶
图1-1 醇盐溶胶-凝胶法基本工艺过程示意 图
(1)首先制取含金属醇盐和水的均相溶液,以保证 醇盐的水解反应在分子的水平上进行。由于金属醇盐 在水中的溶解度不大,一般选用醇作为溶剂,醇和水 的加入应适量,习惯上以水/醇盐的摩尔比计量。催化 剂对水解速率、缩聚速率、溶胶凝胶在陈化过程中的 结构演变都有重要影响,常用的酸性和碱性催化剂分 别为HCl和NH4OH,催化剂加入量也常以催化剂/醇 盐的摩尔比计量。为保证前驱溶液的均相性,在配制 过程中需施以强烈搅拌。

溶胶凝胶法

溶胶凝胶法

溶胶—凝胶法制备粉体溶胶-凝胶法就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体,在液相下将这些原料均匀混合,并进行水解、缩合化学反应,在溶液中形成稳定的透明胶溶体系,溶胶经陈化,胶粒间缓慢聚合,形成三维空间网络结构的凝胶,凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂,形成凝胶。

凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。

此方法的化学过程首先是将原料分散在溶剂中,然后经过水解反应生成活性单体,活性单体进行聚合,开始成为溶胶,进而生成具有一定空间结构的凝胶,经过干燥和热处理制备出纳米粒子和所需要材料。

一、基本原理溶胶是指固体或胶体粒子均匀分散在溶液之中,固体粒子尺寸为1nm左右,含有103—109个原子,比表面积大。

胶体粒子受到布朗运动的作用可以稳定持久地悬浮在液相之中,此外粒子的表面电荷引起的双电荷层使固体粒子更加均匀的分布在溶液之中。

凝胶是随着水分的蒸发,溶胶中固体粒子间聚合能量加强,逐渐失去流动而变成的半固态物质。

分散在溶液中的固体粒子间吸引力与排斥力相当,使得凝胶中固态、液态都存在的高分散状态。

溶胶-凝胶法是以无机聚合反应为基础,以金属醇盐或无机金属盐作为前驱物,用水作为水解剂,有醇为溶剂来制备高分子化合物。

在溶液中前驱物进行水解、缩合反应,形成凝胶。

传统的溶胶-凝胶体系中,反应物通常是金属醇盐,通过醇盐缩水而得到溶胶。

但由于稀土金属的醇盐易水解、成本高等问题,限制了溶胶—凝胶法在更多领域的应用。

因此在很多领域中应用较多的是络合溶胶-凝胶法。

该法在制备前驱液时添加强络合剂,通过可溶性络合物的形成减少前驱液中的自由离子,控制一系列实验条件,移去溶剂后得到凝胶,最后再通过分解的方法除去有机配体而得到粉体颗粒。

溶胶-凝胶过程具体包括以下两个反应过程:1.水解反应是把阴离子取代成羟基,诱发综合反应,形成链状或网状交联的聚合物,金属盐类水解:ML + nH2O →M(OH2)z+n + L z-M(OH2)z+n→M(OH)(OH)(z-1)+n-1 + H+2.缩聚反应是把OR或L和OH换去,转换成氧化态:M-OH + M-OH →M-O-M + H2OM-OH + M-OH →M-O-M + ROH聚合程度决定于原颗粒的大小,而聚合速度取决于水解速率。

溶胶凝胶法的原理及应用

溶胶凝胶法的原理及应用

溶胶凝胶法的原理及应用一、溶胶凝胶法的概述溶胶凝胶法(Sol-Gel Method)是一种常用的合成材料的方法,通过将溶解的金属离子或有机小分子通过水解、聚合和凝胶化等反应途径,形成无机或有机凝胶材料的过程。

其原理主要涉及胶体、溶胶和凝胶等概念。

溶胶凝胶法具有简单、灵活、无污染等优点,因此被广泛应用于材料科学、化学工程等领域。

二、溶胶凝胶法的原理溶胶凝胶法的原理基于溶胶和凝胶之间的相变过程。

一般来说,溶胶是一个分散的微观颗粒体系,其中悬浮在连续相(通常是液体)中的固体颗粒称为胶体颗粒。

凝胶是由溶胶中的胶体颗粒所形成的三维网状结构。

溶胶凝胶法的基本步骤包括凝胶前体的合成、溶胶的形成、凝胶的生成和固化等。

2.1 凝胶前体的合成凝胶前体材料参与凝胶化反应的离子或分子形成的混合物。

凝胶前体的合成通常通过溶液混合、沉淀、配位等方法得到。

例如,将金属盐和络合剂溶解在溶剂中,通过相互反应形成凝胶前体材料。

2.2 溶胶的形成凝胶前体在溶液中进一步水解、聚合等反应,形成胶体粒子的过程称为溶胶形成。

在形成过程中,原子、离子或分子逐渐成为固体的胶体颗粒,并与溶剂中的液相形成分散体系。

2.3 凝胶的生成溶胶形成后,在适当的条件下,胶体颗粒开始聚集,形成凝胶结构。

这是因为胶体颗粒之间发生物理或化学相互作用的结果,例如凝胶颗粒表面的粒子间引力互相作用。

2.4 固化凝胶的固化是指将凝胶材料从液体状态转变为固体状态的过程。

这通常涉及热处理、化学反应或物理改变等方法。

固化后的凝胶形成坚硬的固体物质,具有一定的形状和结构。

三、溶胶凝胶法的应用溶胶凝胶法具有广泛的应用领域,以下是几个常见的应用方面:3.1 材料科学溶胶凝胶法被广泛应用于合成新型材料。

通过调控凝胶化条件和前体材料的组成,可以得到具有特殊结构和性能的材料。

例如,通过控制Silica凝胶中孔洞的大小和分布,可以制备具有高表面积和吸附性能的材料,可应用于催化剂、吸附剂等领域。

溶胶-凝胶法的原理和应用

溶胶-凝胶法的原理和应用

溶胶-凝胶法的原理和应用1. 溶胶-凝胶法的概述溶胶-凝胶法是一种常用的制备纳米颗粒材料的方法。

它通过将溶胶转化为凝胶,再通过热处理或其他方式将凝胶转化为纳米颗粒材料。

这种方法可以制备出具有高比表面积和孔隙结构的材料,具有广泛的应用前景。

2. 溶胶-凝胶法的原理溶胶-凝胶法的制备过程一般包括四个步骤:溶胶的制备、凝胶的形成、凝胶的加工和热处理。

以下是具体的原理介绍:2.1 溶胶的制备溶胶是指由固体颗粒悬浮在液体中形成的胶体系统。

在溶胶制备过程中,需要选择合适的溶剂和溶质,并通过物理或化学方法将其混合均匀,形成胶体系统。

2.2 凝胶的形成凝胶是指溶胶中颗粒聚集形成的凝胶网状结构。

在凝胶形成过程中,需要调节溶胶中的各种参数,如pH值、温度、浓度等,以促使颗粒聚集并形成凝胶。

2.3 凝胶的加工凝胶形成后,需要对凝胶进行进一步的加工处理。

加工的方式可以是冷冻干燥、超临界流体萃取等,目的是去除溶剂,使凝胶更加稳定。

2.4 热处理经过凝胶加工后,需要将凝胶进行热处理,将凝胶转化为纳米颗粒材料。

热处理过程中,需要控制温度和时间等参数,以保证颗粒的形成和结构的稳定。

3. 溶胶-凝胶法的应用溶胶-凝胶法具有广泛的应用前景,以下是该方法在一些领域的应用示例:3.1 纳米材料制备溶胶-凝胶法可以用于制备各种纳米颗粒材料,如二氧化硅、氧化铁等。

这些纳米材料具有高比表面积和孔隙结构,广泛应用于催化、传感、光学等领域。

3.2 传感器制备利用溶胶-凝胶法可以制备出高灵敏度和高选择性的传感器。

通过调节溶胶-凝胶过程中的参数和材料组成,可以实现对特定物质的检测和识别。

3.3 催化剂制备溶胶-凝胶法制备的纳米颗粒材料具有较大的比表面积和孔隙结构,非常适合用作催化剂。

这些催化剂可以应用于化学反应、汽车尾气净化等领域,具有高效率和长寿命的特点。

3.4 能源存储材料制备溶胶-凝胶法可以制备出具有高比表面积和孔隙结构的能源存储材料,如超级电容器材料、锂离子电池材料等。

溶胶凝胶法的基本原理、发展及应用现状

溶胶凝胶法的基本原理、发展及应用现状

溶胶凝胶法的基本原理、发展及应用现状一、本文概述溶胶凝胶法(Sol-Gel Method)是一种重要的材料制备技术,广泛应用于陶瓷、玻璃、金属氧化物、复合材料等多个领域。

本文旨在全面阐述溶胶凝胶法的基本原理、发展历程以及应用现状。

我们将深入探讨溶胶凝胶法的基本原理,包括溶胶的形成、凝胶化过程以及材料的微观结构和性能调控。

我们将回顾溶胶凝胶法的发展历程,从早期的探索阶段到如今的成熟应用,分析其技术进步和主要成就。

我们将重点关注溶胶凝胶法的应用现状,涉及领域广泛,如能源、环境、生物医学等,展望其未来的发展趋势和潜在应用。

通过本文的阐述,我们期望为读者提供一个全面、深入的溶胶凝胶法知识体系,为相关领域的研究和应用提供有益的参考。

二、溶胶凝胶法的基本原理溶胶凝胶法(Sol-Gel Method)是一种在湿化学领域广泛应用的材料制备技术,其基本原理涉及胶体化学和物理化学的基本原理。

该方法通过控制溶液中的化学反应,使溶液中的溶质原子或离子在液相中形成稳定的溶胶体系,随后经过凝胶化过程转化为固态凝胶,最后经过热处理等步骤得到所需材料。

在溶胶凝胶法的过程中,溶胶的形成是关键。

溶胶是由固体颗粒(通常为纳米尺度)分散在液体介质中形成的胶体分散体系。

这些固体颗粒可以通过水解和缩聚等化学反应从溶液中的前驱体(如金属盐或金属醇盐)中生成。

水解反应是指前驱体与水反应,生成相应的氢氧化物或氧化物,同时释放出水分子。

缩聚反应则是指这些氢氧化物或氧化物之间进一步发生化学反应,形成网络状的结构,从而使溶液转化为溶胶。

凝胶化过程是溶胶凝胶法的另一个重要阶段。

随着溶胶中固体颗粒的不断生成和长大,颗粒之间的相互作用逐渐增强,形成三维网络结构,使溶胶失去流动性,转变为固态的凝胶。

这一过程中,颗粒之间的相互作用力(如范德华力、氢键等)以及颗粒表面的电荷状态等因素起着重要作用。

通过热处理等步骤,可以去除凝胶中的残余水分和有机溶剂,同时使凝胶中的无机物发生结晶或相变,从而得到所需的材料。

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3)溶胶向凝胶转变过程主要是溶胶粒子聚集成键的聚 合过程。
4)上述作用一经停止,则凝胶又恢复原状,凝胶和溶 胶也可共存,组成一更为复杂的胶态体系。
5)溶胶是否向凝胶发展,决定于胶粒间的作用力是否 能够克服凝聚时的势垒作用。因此,增加胶粒的电荷 量,利用位阻效应和利用溶剂化效应等,都可以使溶 胶更稳定,凝胶更困难;反之,则更容易形成凝胶。
4)粒子的无序结构。
溶胶-凝胶技术是溶胶的凝胶化过程,即液 体介质中的基本单元粒子发展为三维网络结 构——凝胶的过程。
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(3)凝胶与溶胶是两种互有联系的状态。
1)乳胶冷却后即可得到凝胶;加电解质于悬胶后也可 得到凝胶。
2)凝胶可能具有触变性:在振摇、超声波或其他能产 生内应力的特定作用下,凝胶能转化为溶胶。
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第一章 溶胶-凝胶法的基本概念和特点
一、溶胶-凝胶法基本名词术语
1.前驱物(precursor):所用的起始原料。
2.金属醇盐(metal alkoxide):有机醇-OH上的H为金 属所取代的有机化合物。它与一般金属有机化合物 的差别在于金属醇盐是以M-O-C键的形式结合, 金属有机化合物则是M-C键结合。
8.溶胶-凝胶法:是制备材料的湿化学方法中一种崭新的 方法。 (包括化学共沉淀法,水热法,微乳液法等)
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溶胶-凝胶法:研究的主要是胶体分散体系的一些物 化性能。
胶体分散体系:是指分散相的大小在1nm~100nm之 间的分散体系。
在此范围内的粒子,具有特殊的物理化学性质。
分散相的粒子可以是气体、液体或固体,比较重要 的是固体分散在液体中的胶体分散体系——溶胶
亲液溶胶虽然具有某些溶胶特性,但本质
上与普通溶胶一样属于热力学稳定体系。
憎液溶胶:分散相与分散介质之间亲和力
较弱,有明显的相界面,属于热力学不稳定体
系。
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4.凝胶(gel):亦称冻胶,是溶胶失去流动性后,一 种富含液体的半固态物质,其中液体含量有时可高 达99.5%,固体粒子则呈连续的网络体。它是指胶 体颗粒或高聚物分子相互交联,空间网络状结构不 断发展,最终使得溶胶液逐步失去流动性,在网状 结构的孔隙中充满液体的非流动半固态的分散体系, 它是含有亚微米孔和聚合链的相互连接的坚实的网 络。
(1)凝胶是一种柔软的半固体,由大量胶束组成 三维网络,胶束之间为分散介质的极薄的薄层
所谓“半固体”是指表面上是固体、而内部仍 含液体。后者的一部分可通过凝胶的毛细管作用从 其细孔逐渐排出。
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(2)凝胶结构可分为四种:
1)有序的层状结构;
2)完全无序的共价聚合网络;
3)由无序控制,通过聚合形成的聚合物网络;
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5.胶凝时间(gel point time):在完成凝胶的大分子聚合 过程中最后键合的时间。
6.单体(monomer):一种简单的化合物,它的分子间通 过功能团起聚合反应得到分子量较高的化合物(聚合物)。 单体一般是不饱和的或含有两个或更多功能团的小分子 化合物。
7.聚合物(polymer):从至少含两个功能团的单体经聚合 反应成为很大分子的化合物,它至少含有几百乃至几百 万个单体,故常常又称它为大分子。
2)分散相具有疏远分散介质倾向的:则称作憎液
(lyophobic)溶胶或悬胶。
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亲液(lyophilic)溶胶:分散相和分散介质 之间有很好的亲和能力,很强的溶剂化作用。 因此,将这类大块分散相,放在分散介质中往 往会自动散开,成为亲液溶胶。
它们的固-液之间没有明显的相界面,例如
蛋白质、淀粉水溶液及其它高分子溶液等。
(2)最简单的溶胶与溶液在某些方面有相似之处: 溶质+溶剂→溶液
分散相+分散介质→溶胶(分散系)
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(3)溶胶态的分散系由分散相和分散介质组成 1)分散介质:气体,即为气溶胶; 水,即水溶胶; 乙醇等有机液体; 也可以是固体。 2)分散相:可以是气体、液体或固体,
3)表1-1说明溶胶态分散系情况:
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6)通常由溶胶制备凝胶的方法有溶剂挥发、冷冻 法、加入非溶剂法、加入电解质法和利用化学反应 产生不溶物法等。
(4)凝胶可分为:易胀型(如明胶)和非易胀型(如硅 胶)两类; 凝胶又分为弹性凝胶和脆性凝胶。
(5)凝胶在干燥后:形成干凝胶或气凝胶,这 时,它是一种充满孔隙的多孔结构。
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3.溶胶(sol):又称胶体溶液。指在液体介质(主要是液 体)中分散了1~100nm粒子(基本单元),且在分散体系 中保持固体物质不沉淀的胶体体系。溶胶也是指微小 的固体颗粒悬浮分散在液相中,并且不停地进行布朗 运动的体系。
溶胶(sol)是 (1)溶胶不是物质而是一种“状态”。
溶胶中的固体粒子大小常在1~5nm,也就是在胶体 粒中的最小尺寸,因此比表面积十分大。
(sol)。
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9.溶胶-凝胶技术:是一种由金属有机化合物、金属无 机化合物或上述两者混合物经过水解缩聚过程,逐渐 凝胶化及相应的后处理,而获得氧化物或其它化合物 的新工艺。
流程:利用液体化学试剂(或将粉末溶于溶剂)为原料
(高化学活性的含材料成分的化合物前驱体)→在液相
下将这些原料均匀混合 →进行一系列的水解、缩合
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表1-1 溶胶态分散系示例
分散相
液体 固体 气体 液体 固体 液体 液体 固体 固体
示例
雾 烟 泡沫 牛乳 胶态石墨 矿石中的液态夹杂物 矿石中的气态夹杂物
(4)根据分散相对分散介质的亲、疏倾向,将溶胶分 成两类。
1)分散相具有亲近分散介质倾向的:称作亲液 (lyophilic)溶胶或乳胶,所谓水乳交融;
溶胶-凝胶原理及技术
The mechanism and technique of Sol-Gel process
主讲:黄剑锋教授
2011.3 陕西科技大学
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第一章 溶胶-凝胶法的基本概念和特点 第二章 溶胶-凝胶法采用的原料 第三章 溶胶-凝胶过程的主要反应 第四章 溶胶-凝胶法制备块体材料 第五章 溶胶-凝胶法制备的纤维材料 第六章 溶胶-凝胶法制备纳米粉体 第七章 溶胶-凝胶法制备有机-无机复合材料 第八章 溶胶-凝胶法制备薄膜及涂层材料
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