溶胶－凝胶法及其应用.ppt

溶胶－凝胶法及其应用;  目录;一、溶胶－凝胶法的基本概念;分散介质可以是气体（气溶胶）、水（水溶胶）、乙醇（醇溶胶）等= ，分散介质也可以是固体。 分散相也可以是气体、液体、固体。 分散相 + 分散介质 —— 溶胶 PS:（溶质 + 溶剂 ——溶液） ; 溶胶（Sol）是由孤立的细小粒子或大分子组成，分散在溶液中的胶体体系。 当液相为水时称为水溶胶（Hydrosol）;当为醇时称为醇溶胶（alcosol）。 凝胶（Gel）是一种由细小粒子聚集而成三维网状结构的具有固态特征的胶态体系，凝胶中渗有连续的分散相介质。 按分散相介质不同可分为水凝胶（Hydrogel）、醇凝胶（alcogel）和气凝胶（aerogel） ;溶胶与凝胶的结构比较;溶胶与凝胶是两种相互联系的状态; 简单的讲，溶胶－凝胶法就是以金属无机物或金属醇盐作前驱体,，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-凝胶法基本的名词术语;二、溶胶－凝胶法的基本原理醇盐溶胶-凝胶法基本工艺过程示意：;溶胶－凝胶合成生产设备 ;溶剂化：金属阳离子Mz+ 吸引水分子形成溶剂单元M(H2O)nz+, 为保持其配位数, 具有强烈释放H+的趋势。 M(H2O)nz+=M(H2O)n-1(OH)(z-1)+H+ 水解反应：非电离式分子前驱物, 如金属醇盐M(OR)n 与水反应 M(OR)n+xH2O=M(OH)x(OR)n-x+xROH------M(OH)n 缩聚反应: 失水缩聚：-M-OH+HO-M-=-M-O-M-+H2O 失醇缩聚：-M-OR+HO-M-=-M-O-M-+ROH;溶胶－凝胶法的基本原理－水解反应机理;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;三、凝胶的干燥; 超临界流体干燥 保持凝胶原先的分散结构 避免粒子的团聚和凝并 防止材料基础粒子变粗 防止比表面急剧下降 防止孔隙大量减少; 冻结干燥法; 微波干燥; DCCA 法; 干凝胶的热处理;四、溶胶－凝胶法常用测试方法;柠檬酸溶胶-凝胶法制备Ca2Co2O5 粉体及结构表征;1、TG-DSC 分析; 2、XRD 分析;3、FT-IR 分析;; 4、SEM 分析;; 5、EDX（能量色散X射线荧光光谱仪）分析;五、溶胶－凝胶法的应用;块体材料;溶胶－凝胶法的应用－功能材料中制备粉体材料;溶胶－凝胶法的应用－功能材料中制备纤维;溶胶－凝胶法的应用－功能材料中制备膜材料;溶胶－凝胶法的应用－功能材料中制备单晶;溶胶－凝胶法的应用－功能材料中制备复合材料;溶胶－凝胶法的应用－催化剂的制备及应用;六、溶胶－凝胶法的优势;溶胶－凝胶法的缺陷;七、研究展望; 谢 谢！！