溶胶凝胶基本原理与自蔓延溶胶凝胶方法简介.

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溶胶凝胶法原理

溶胶凝胶法原理

溶胶凝胶法原理溶胶凝胶法又称悬浮液相或膜法,是一种生物膜制备和植入的技术,由于具有抗拉强度高,材料可视度好、损伤小、体积收缩率低,特别适合于联合骨组织修复等方面的应用,广泛应用于骨科、心胸外科、整形外科、普外科、肾外科等科室。

它可以有效地改善缺血性慢性创面和炎性软组织损伤的治疗效果。

溶胶凝胶法的基本原理是利用有机溶剂与凝胶物质混合制备出一种低粘性的悬浮液,即溶胶凝胶。

溶胶凝胶具有多种性质,如弹性稳定、具有抗拉强度,可保持其原有形状,从而更加适合于满足组织修复所需的特殊条件。

溶胶凝胶的制备方法分为两种:物理和化学方法。

物理方法是利用固体材料的细致加工制备出溶胶凝胶,其优点是成本低、制备简便;化学方法是利用有机溶剂和凝胶物质的反应制备的,其优点是制备出的溶胶凝胶具有更高的抗拉强度、更好的特性。

溶胶凝胶在骨科、外科手术中的应用有很多,如联合骨组织缝合术、骨缝合术、背板固定术、骨头螺钉固定术等。

它具有良好的抗拉强度,可以有效地改善缺血性慢性创面及炎性软组织损伤的治疗效果,对于特殊的创伤修复手术也有不可替代的作用。

此外,溶胶凝胶也可用于心血管内直接施加或心理治疗等疾病的治疗,并具有较高的抗炎消肿和抗菌性。

膜法还可以用于细胞/组织学实验,如:干细胞培养分离,动物模型研究,分子遗传学研究等。

溶胶凝胶法作为一种新型的技术已经在临床上发挥了独特的作用,具有抗拉强度高、材料可视度好、损伤小、体积收缩率低、抗炎消肿和抗菌性的特点,被广泛应用于骨科、心胸外科、整形外科、普外科、肾外科等科室。

另外,它也可以应用于细胞/组织学实验,如:干细胞培养分离,动物模型研究,分子遗传学研究等。

不过,由于高精密度材料,复杂情况下的溶胶凝胶制备需要专业知识和技术,因而也限制了其广泛应用。

因此,溶胶凝胶法这一制备方法仍然需要不断改进,提高抗拉强度、增加材料灵活性,以及改善其生物相容性,以更好地满足临床治疗的需要。

只有这样,溶胶凝胶法才能成为特殊创伤修复和再生医学领域的一种有效的技术,从而起到更好的治疗作用。

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。凝胶法的基本原理及应用

溶胶。凝胶法的基本原理及应用

溶胶.凝胶法的基本原理及应用现状溶胶.凝胶法(SOI. Gel法,简称S. G法)就是以无机物或金属醇盐作前驱体,在液相将这些原料均匀混合,并进行水解、缩合化学反应,在溶液中形成稳定透明溶胶体系,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。

溶胶.凝胶法就是将含高化学活性组分的化合物经过溶液、溶胶、凝胶而固化,再经热处理而成的氧化物或其它化合物固体的方法。

近年来,溶胶-凝胶技术在玻璃、氧化物涂层和功能陶瓷粉料,尤其是传统方法难以制备的复合氧化物材料、高临界温度(P)氧化物超导材料的合成中均得到成功的应1 .基本原理S01. Gel法的基本反应步骤如下:1)溶剂化:金属阳离子M'吸引水分子形成溶剂单元M(H20): +,为保持其配位数,具有强烈释放H+勺趋势。

2)水解反应:非电离式分子前驱物,如金属醇盐M(OR。

与水反应。

3)缩聚反应:按其所脱去分子种类,可分为两类a)失水缩聚b)失醇缩聚2. 应用由于溶胶.凝胶技术在控制产品的成分及均匀性方面具有独特的优越性,近年来已用该技术制成Li ' ra02、“ NbO、PbTjO,、Pb(Zj 孙)03 和BaTjO,, 等各种电子陶瓷材料。

特别是制备出形状各异的超导薄膜n0],高温超导纤维••… 等。

在光学方面该技术已被用于制备各种光学膜如高反射膜、减反射膜等和光导纤维、折射率梯度材料、有机染料掺杂型非线性光学材料等以及波导光栅、稀土发光材料等。

在热学方面用该技术制备的SiO:一Ti0 :玻璃非常均匀,热膨胀系数很小,化学稳定性也很好;已制成的InO,. SnQ (ITO)大面积透明导电薄膜具有很好的热镜性能;制成的si02气凝胶具有超绝热性能等特点。

4研究展望3. 目前,对溶胶一凝胶法的研究主要集中在以下几个方面:1)在工艺方面值得进一步探索的问题:较长的制备周期;应力松弛,毛细管力的产生和消除,孔隙尺寸及其分布对凝胶干燥方法的影响;在凝胶干燥过程中加入化学添加剂的考察,非传统干燥方法探索;凝胶烧结理论与动力学以及对最佳工艺(干燥、烧结工艺)的探索。

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 PPT

溶胶凝胶法 PPT
ehmite溶胶
将1M仲丁醇铝的仲丁醇溶液滴入温度高于80℃的去 离子水中进行水解,生成boehmite沉淀,加入适量 1.6M HNO3,使沉淀胶溶,经老化形成稳定的溶胶
溶胶-凝胶法应用
—铝胶制备及化学机理
铝盐溶液中,铝离子呈水合状态,即[Al(H2O)6]3+。由于 铝离子的正电荷与配位水分子中氢离子相斥,使氢离子 释放出来—水解反应
液相在凝胶孔中形成弯月面,
使凝胶承受一个毛细管压力, 将颗粒挤压在一起。如图2 所示。
湿凝胶在初期干燥过程中,
因有足够的液相填充于凝胶孔中, 凝胶体积的减少与蒸发了的液体 的体积相等,无毛细力起作用。 当进一步蒸发使凝胶体积减少量 小于蒸发掉的液体体积时,此时
图2 湿凝胶干燥过程中的毛 细管力
二、超临界干燥技术
1、凝胶的形成与划分 凝胶形成机理通常须经过三个必要的过程:
a).单体聚合成初次粒子;
b).粒子长大;
c).粒子交联成链状且形成三维网状结构。
溶胶(Sol)是由孤立的细小
沉淀物(precipitate)由孤
粒子或大分子组成,分散在溶液 立粒子聚集体组成而区别于凝
中的胶体体系。
胶。
当液相为水时称为水溶胶 (Hydrosol);当为醇时称为醇溶 胶(alcosol)。
溶胶-凝胶法的基本原理
-水解反应机理
大家应该也有点累了,稍作休息
大家有疑问的,可以询问和交流
溶胶-凝胶法的基本原理
-缩聚反应机理
溶胶-凝胶法的工艺过程
溶胶-凝胶法常用测试方法
测定前驱物金属醇盐的水解程度(化学定量分析法) 测定溶胶的物理性质(粘度、浊度、电动电位) 胶粒尺寸大小(准弹性光散射法、电子显微镜观察) 溶胶或凝胶在热处理过程中发生的物理化学变化

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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结语
溶胶—凝胶技术经过半个多世纪的发展 ,无论在基础理论研 究,还是实际应用研究方面,都已可谓硕果累累。但是,在这两 方面仍然还有大量的工作需要进行。 在基础理论研究工作中,需要从胶体化学、结构化学和量子化 学的角度对溶胶—凝胶技术进行更深入的研究,以期更加清晰地 描述溶胶—凝胶过程的化学与结构变化的规律,为设计和剪裁特 定性能和形貌的材料提供理论依据。 在应用研究方面,虽然溶胶—凝胶技术有诸多优点:前驱 体溶 液化学均匀性好, 凝胶热处理温度低,烧结性 能好,粉体纯度 高,颗粒细,反应过程易于控制,设备简单 ,操作方便。但同时 也存在干燥收缩大,金属醇盐价格昂贵, 有机物对健康的损害, 工业化生 产的难度等缺点。因此今后溶胶—凝胶技术应用研 究 应着眼于克服这些缺点,而突出优点,使溶胶—凝胶技术更好地 服务于材料科学的发展。 总而言 之,溶胶—凝胶技术尚有一个广阔的空间等待研究 者 们去开发。
5 干燥
在凝胶化的最后阶段,水和有机溶剂不断蒸发,固态基 质的体积逐渐缩小。当内部液体在超临界状态下蒸发时, 终产物为气凝胶。
6 烧结
烧结是指在高表面能的作用下, 使凝胶内部孔度缩小的 致密化过程。由于凝胶内部的固/液界面面积很大,故可 在相对较低的温度下(<1000 ℃)进行烧结。
自蔓延溶胶凝胶法
基本反应原理(以硝酸盐与柠檬酸体系为例)
硝酸盐与柠檬酸反应后,形成的凝胶在加热时,发生氧化还原发应,其 中NO3-提供氧化气氛,COO-作为燃料,处于凝胶结构中的NO3-和COO-在 一定温度下发生“原位”氧化—还原反应,从而发生自蔓延燃烧。自蔓延 燃烧的现象是:在某温度下,凝胶在某处点燃,燃烧迅速地向四周推进, 直到所有的干凝胶燃烧完,形成疏松的粉末。
自蔓延溶胶凝胶法是利用硝酸盐与一些有机燃料(如柠 檬酸、尿素、氨基乙酸)的氧化还原放热反应,引起自蔓 延燃烧现象的一种方法。即采用溶胶凝胶法,制得前体,
再经过自蔓延燃烧得到目标产物,就是自蔓延溶胶凝
胶技术。
自蔓延溶胶凝胶法原理
自蔓延燃烧技术
自蔓延高温合成(self-propagation high temperature synthesis SHS), SHS是用点火电极等外部能量,诱发局部化学反应(点燃),然后自身燃烧放出 热量,使化学反应过程自发持续进行,以获得具有指定成分与结构的一种新 型材料合成手段,广泛应用于制备高温难熔金属材料。
2
雨雾 聚合反应
水解和缩合反应不断地进行, 最终导致相应集团网络 的形成,即形成了凝胶。
3雨雾 凝胶化
随着水解和缩合过程的进行,溶剂不断蒸发和水被不断 消耗,浓度随之增大,溶液被浓缩以及悬浮体系的稳定 性遭到破坏,从而发生胶凝化。
4 陈化过程
一般陈化过程包含四个步骤:缩合、胶体脱水收缩、粗 糙化和相转变。陈化的最终结果使凝胶的强度增大,且 陈化的时间越长,网络的强度就越大。
溶胶凝胶基本原理与自蔓延溶胶凝胶方 法简介
溶胶凝胶法
• • • • • • • • 溶胶-凝胶 (Sol-Gel) 技术是指金属有机或无机化合 物经过溶胶-凝胶化和热处理形成氧化物或其他固体化 合物的方法。其过程:用液体化学试剂 (或粉状试剂溶 于溶剂)或溶胶为原料,而不是用传统的粉状物为反应 物,在液相中均匀混合并进行反应,生成稳定且无沉淀 的溶胶体系, 放置一定时间后转变为凝胶, 经脱水处 理,在溶胶或凝胶状态下成型为制品, 再在略低于传统 的温度下烧结。
络合剂柠檬酸在溶胶凝胶自蔓延法中扮 演重要角色: 一方面,作为典型的络合剂,可与金属离子形成络合物,把金属离子均匀地 分布在凝胶中,从而显示出溶胶凝胶法的基本优点; 另一方面,在氧化还原中作为还原剂。
自蔓延溶胶凝胶法的表征手段
前驱体的表征 前驱体通常用XRD和FT—IR来表征。干凝胶前驱体和燃烧后粉 末的红外谱图用于检查燃烧过程中的化学变化和结构变化,主要 看其特征吸收峰。
自蔓延不需要特别的点燃仪 器,具有放热量大,点燃温度低,持续时间短,发泡温度低等特点。
原料体系
自蔓延溶胶凝胶法在反应原料方面主要包括以下四 个体系: 硝酸盐与羧酸、羧酸盐体系 硝酸盐与氨基酸体系 硝酸盐与尿素、肼的衍生物体系 羧酸肼盐体系 其中,硝酸盐与羧酸、羧酸盐体系是最常用的体系, 常用的羧酸有柠檬酸、苹果酸、琥珀酸、酒石酸等。 而硝酸盐一柠檬酸体系则是应用最为广泛、报道最 多的体系。
蔓延燃烧的表征 干凝胶的自蔓延燃烧过程可以由TG-DTA来表征,在某温度下,质 量呈直线降低过程,即表明在该温度下发生快速的氧化还原反应。 对应DTA图中有一个放热峰。燃烧进行的速度很快,燃烧后,干凝 胶粉末可以直接转化为纳米晶粒。
自蔓延溶胶凝胶法优点
该法利用硝酸盐与有机酸如柠檬酸、琥珀酸、苹果酸等发生 氧还原发应,引起自蔓延燃烧,在某温度下,凝胶会在某处 自行点燃,燃烧将迅地向四周推进,直到所有的干凝胶粉末 燃烧完。由于氧化还原反应可以在短时内放出大量热量,通 常能直接得到所需的晶粒尺寸比较小的纳米粒子,纳米粒夹 杂在未分解完全的有机物中,进一步热处理可以得到无团聚, 有高的比表面,可产生呈片状的产物。 该方法还有很多优点: 原料便宜,反应温度低,方法简单、经济,可以更好控制材 料结构。
谢谢大家
Make Presentation much more fun
溶胶凝胶法基本原理:
溶胶-凝胶法的主要步骤为将酯类化合物或金属醇盐溶于有机溶剂中, 形成均匀的溶液, 然后加入其他组分, 在一定温度下反应形成凝胶, 最后经干燥处理制成产品。
其具体步骤过程包 括: 水解反应 聚合反应 凝胶化 陈化过程 干燥 烧结
1 水解反应 雨雾
金属或半金属醇盐前驱体的水解反应形成羟基化的产 物和相应的醇。 M(OR)4+H2O→M(OH)4+ROH(其中: M=Si,Ti,Al,B,Zr,Ce)
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