溶胶凝胶法的优缺点

来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/28 02:04:13

溶胶凝胶法的优缺点
溶胶凝胶法的优缺点

溶胶凝胶法的优缺点
溶胶一凝胶法作为低温或温和条件下合成无机化合物或无机材料的重要方法,在软化学合成中占有重要地位.在制备玻璃、陶瓷、薄膜、纤维、复合材料等方面获得重要应用,更广泛用于制备纳米粒子.溶胶－凝胶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,经过千燥和热处理制备出纳米粒子和所需要材料.其最基本的反应是：
(l）水解反应：M(OR)n ＋ H2O → M (OH) x (OR) n－x ＋ xROH
(2) 聚合反应：－M－OH ＋ HO－M－ → －M－O－M－＋H2O
－M－OR ＋ HO－M－ → －M－O－M－＋ROH
溶胶－凝胶法与其它方法相比具有许多独特的优点：
（1）由于溶胶－凝胶法中所用的原料首先被分散到溶剂中而形成低粘度的溶液,因此,就可以在很短的时间内获得分子水平的均匀性,在形成凝胶时,反应物之间很可能是在分子水平上被均匀地混合.
（2）由于经过溶液反应步骤,那么就很容易均匀定量地掺入一些微量元素,实现分子水平上的均匀掺杂.
（3）与固相反应相比,化学反应将容易进行,而且仅需要较低的合成温度,一般认为溶胶一凝胶体系中组分的扩散在纳米范围内,而固相反应时组分扩散是在微米范围内,因此反应容易进行,温度较低.
（4）选择合适的条件可以制备各种新型材料.
溶胶一凝胶法也存在某些问题：首先是目前所使用的原料价格比较昂贵,有些原料为有机物,对健康有害；其次通常整个溶胶－凝胶过程所需时间较长,常需要几天或儿几周：第三是凝胶中存在大量微孔,在干燥过程中又将会逸出许多气体及有机物,并产生收缩.

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