溶胶凝胶法采用的原料

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1、第三章溶胶－凝胶法采用的原料主要内容3.1溶胶-凝胶法采用的原料分类及作用3.2溶胶-凝胶法采用的金属醇盐3.2.1金属醇盐的种类3.2.2金属醇盐的合成3.2.3金属醇盐的特性表3-1溶胶-凝胶法的原料种类及作用3.1溶胶-凝胶法采用的原料分类及作用原料种类实例作用金属化合物金属醇盐M(OR)n〔Si(OC2H5)4、PO(OC2H5)3〕溶胶-凝胶法最合适的原料，提供金属元素金属乙酰丙酮盐Zn(COCH2COCH3)2金属醇盐的替代物金属有机酸盐醋酸盐（M(C2H3O2)n）〔Zn(CH3COO)2、Ba(HCOO)2〕

2、、草酸盐〔M(C2O4)n-2〕金属醇盐的替代物水H2O水解反应的必须原料溶剂甲醇、乙醇、丙醇、丁醇（溶胶-凝胶主要的溶剂）、乙二醇、环氧乙烷、三乙醇胺、二甲苯等（溶解金属化合物）溶解金属化合物，调制均匀溶胶催化剂及螯合剂盐酸、Ｐ-甲苯磺酸、乙酸、琥珀酸、马来酸、硼酸、硫酸、硝酸、醋酸；氨水、氢氧化钠；EDTA和柠檬酸等金属化合物的水解催化或螯合作用添加剂水解控制剂乙酰丙酮等控制水解速度分散剂聚乙烯醇（PVA）等溶胶分散作用干燥开裂控制剂乙二酸(草酸)、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二氧杂环乙烷等防止凝胶开裂表3-2溶胶-凝胶原料的

3、金属醇盐种类3.2溶胶-凝胶法采用的金属醇盐3.2.1金属醇盐的种类金属醇盐族金属醇盐实例单金属醇盐ІAІBⅡAⅡBⅢAⅢBⅣAⅣBⅤAⅤBⅥ稀土Li，NaCuCa，Sr，BaZnB，Al，CaYSi，GePbP，SbV，TaWLa，NaLiOCH3(s)，NaOCH3(s)Cu(OCH3)2(s)Ca(OCH3)2(s)，Sr(OC2H5)2(s)，Ba(OC2H5)2(s)Zn(OC2H5)2(s)B(OCH3)3(s)，Al(OC3H7)3(s)，Ga(OC2H5)3(s)Y(OC4H9)3Si(OC2H5)4(l)，

4、Ge(OC2H5)4(l)Pb(OC4H9)4(l)P(OCH3)3(l)，Sb(OC2H5)3(l)VO(OC2H5)3(l)，Ta(OC3H7)5(l)W(OC2H5)6(s)La(OC3H7)(s)，Nb(OC2H5)3(s)双金属醇盐La-AlMg-AlNi-AlZr-AlBa-ZrLa[Al(iso-OC3H7)4]3Mg[Al(iso-OC3H7)4]2，Mg[Al(sec-OC4H9)4]2Ni[Al(iso-OC3H7)4]2(C3H7O)2Zr[Al(OC3H7)4]2Ba[Zr(OC2H5)9]2表3-2

5、溶胶-凝胶原料的金属醇盐种类表3-3常用的金属醇盐金属元素金属醇盐SiSi(OCH3)4(l)，Si(OC2H5)4(l)，Si(i-OC3H7)4(l)，Si(i-OC4H9)4TiTi(OCH3)4(s)，Ti(OC2H5)4(l)，Ti(i-OC3H7)4(l)，Ti(i-OC4H9)4(l)ZrZr(OCH3)4(s)，Zr(OC2H5)4(s)，Zr(i-OC3H7)4(s)，Zr(i-OC4H9)4(s)AlAl(OCH3)3，Al(OC2H5)3(s)，Al(i-OC3H7)3(s)，Al(i-OC4H9)3(

6、s)3.2.2金属醇盐的合成1.醇盐化学的发展概况(1)1846－1950年，醇盐制备初期阶段仅合成出了Si，B，Al，Ti，P，As，Sb、碱金属等12种元素的醇盐,铝醇盐的制备尤为重要。(2)1950－1970年，金属醇盐的全面制备和催化应用阶段从单纯的尝试走向了系统的研究，醇盐作为催化剂或制备催化剂的原料而受到广泛关注。(3)1970年－现在，金属醇盐的制备及材料应用阶段1846年Ebelman发现Si(OEt)4与水混合，生成了一种整块的产品，由此得到了“SiO2玻璃”。1969年，H.Shcoder提出Al，Zn，

7、Ti，Sn，Pb，Ta，Cr，Fe，Ni和Co等氧化物的涂层也极易获得1971年，H.Dislich用溶胶-凝胶法从金属醇盐为前驱体开拓性地获得陶瓷氧化物材料。目前，这一方法用于合成多组分功能陶瓷氧化物涂层，超细粉体材料，玻璃材料，光导纤维，玻璃旋涂材料、浸涂材料等，金属醇盐得到了广泛的应用。(1)金属与醇直接反应或催化下的直接反应3.2.2.2单金属醇盐合成方法式中M为金属元素，R是烷基1)只有非常活泼的金属，才能以这种方式与醇反应，反应条件也比金属从酸中置换出氢要苛刻。2)这些金属一般包括碱金属和除Mg、Be外的碱土金属

8、。3)此种反应的可能性随金属的电正性增加而增大。醇对反应速度也产生影响。对于同一种金属原子，它能与醇反应的活性依次是：伯醇>仲醇>叔醇。4)金属铍、镁和铝在不使用用催化剂的情况下，不能直接与醇反应。但若在反应体系中添加微量的I2或HgCl2，它们就能与醇起反应生成醇盐。这种方法被成功应用于