水热与溶剂热

Ca5(PO4)3OH+AlPO4
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（2）热处理反应 利用水热与溶剂热条件处理一般 晶体而得到特定性能晶体的反应。例如：人工氟 石棉 人工氟云母。
（3）转晶反应 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。例如：长石
高岭石；橄榄石 沸石。
蛇纹石；NaA沸石 NaS
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第二节
水热与溶剂热条件下介质的性质
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2.1 水的性质
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2.1.1 离子积变高
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2.1.2 粘度和表面张力降低
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2.1.3 介电常数变低
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2.1.4 热扩散系数变高
（6）脱水反应 在一定温度一定压力下物质脱水结 晶的反应。例如：
Mg(OH)2+SiO2
温石棉
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（7）分解反应 在水热与溶剂热条件下分解化合物 得到结晶的反应。例如：
FeTiO3 → FeO+TiO2
ZrSO4+NaOH → ZrO2+NaSiO3
FeTiO3+K2O → K2O·nTiO2(n=4,6)+FeO
Zr+H2O → ZrO2+H2
Me+nL → MeLn(Me=金属离子，L=有机配体)
（10）沉淀反应 水热与溶剂热条件下生成沉淀得 到新化合物的反应。例如：
KF+MnCl2 → KMnF3
KF+CoCl2 → KCoF3
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（11）晶化反应 在水热与溶剂热条件下，使溶胶、 凝胶（sol、gel）等非晶态物质晶化的反应。例 如：
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（14）反应烧结 在水热与溶剂热条件下同时进行 化学反应和烧结反应。例如：氧化铬、单斜氧化 锆、氧化铝-氧化锆复合体的制备。
（15）水热热压反应 在水热热压条件下，材料固 化与复合材料的生成反应。例如：反射性废料处 理、特殊材料的固化成型、特种复合材料的制备。
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第六节 水热与溶剂热合成技术
CeO2·xH2O → CeO2
ZrO2+H2O → M-ZO2+T-ZO2
硅铝酸盐凝胶 → 沸石
（12）水解反应 在水热与溶剂热条件下，进行加 水分解的反应。例如：醇盐水解等。
（13）烧结反应 在水热与溶剂热条件下，实现烧 结的反应。例如：制备含有OH-、F-、S2-等挥发性 物质的陶瓷材料。
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1.2 水热法的分类
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1.3 水热法的特点
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1.4 水热法的局限性
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1.5 溶剂热法
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1.6 溶剂热法的特点
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第五节
水热与溶剂热基本反应类型
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5.1 反应的基本类型
水热与溶剂热反应的基本类型总结如下：
（1）合成反应 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料。例如：
Nd2O3+H3PO4
NdP5O14
CaO.nAl2O3+H3PO4
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2.3 水热反应具有的三个特征
1. 使得重要离子间的反应加速。 2. 使得水解反应加剧。 3. 使得氧化还原电势发生明显变化。
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2.4 溶剂热反应中溶剂的作用
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2.5 选择溶剂的原则
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第三节
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6.2 反应釜的分类
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6.3 水热与溶剂热合成程序
（1）选择反应物料； （2）确定合成物料的配方； （3）配料序摸索，混料搅拌； （4）装釜，封釜； （5）确定反应温度、时间、状态(静止或动态晶化) （6）取釜，冷却(空气冷、水冷)； （7）开釜取样； （8）过滤，干燥； （9）光学显微观察晶貌与粒度分布； （10）粉末X射线衍射(XRD)物相分析。
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6.1 反应釜
反应釜是进行水热方应的基本仪器设备。 研究的内容和水平在很大程度上都取决于 反应釜的性能和效果。
在高压容器的材料选择上，要求机械强 度大、耐高温、耐腐蚀和易加工。
在高压容器的设计上，要求结构简单， 便于开装和清洗、密封严密、安全可靠。
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（8）提取反应 在水热与溶剂热条件下从化合物 (或矿物)中提取金属的反应。例如：钾矿石中钾 的水热提取，重灰石中钨的水热提取。
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（9）氧化反应 金属和高温高压的纯水、水溶液、 有机溶剂得到新的氧化物、配合物、金属有机化 合物的反应，超临界有机物种的全氧化反应。例 如：
Cr+H2O → Cr2O3+H2
（4）离子交换反应 沸石阳离子交换；硬水的软化、 长石的离子交换；高岭石、白云母、温石棉的氢 氧根离子交换为氟离子。
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（5）单晶培育 在高温高压水热和溶剂热条件下， 从籽晶培养大晶体。例如SiO2单晶的生长，反应条 件为0.5mol/L-NaOH,温度梯度410-300℃，压力 120MPa,生长速率1-2mm/d；若在反应介质 0.25mol/L-Na2CO3中，则温度梯度为400-370℃， 装满度为70%，生长速率1-2.5mm/d.
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6.4 合成与现场表征技术
化合物在水热溶液中的溶解度
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3.1 矿化剂
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第四节 水热合成中材料的形成机理
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4.1 水热条件下晶体生长步骤
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4.2 水热条件合成纳米晶
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2.1.5 密度变低
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2.1.6 蒸汽压变高
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2.2 水的作用
归纳起来，水热条件下水的主要作用有： （1）有时作为化学组分起化学反应 （2）反应和重排的促进剂 （3）起压力传递介质的作用 （4）起溶剂作用 （5）起低熔点物质的作用 （6）提高物质的溶解度