第四章 溶胶凝胶过程的主要反应ppt课件.ppt

《第四章 溶胶凝胶过程的主要反应ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四章溶胶－凝胶过程的主要反应(ReactionsinSol-gelProcess)4.1无机前驱体的溶液化学(SolutionChemistryofInorganicPrecursors)4.2醇盐化学(ChemistryofMetalalcoxide)4.3凝胶化（Gelation）4.4干燥（Drying）4.5烧结（Sintering）4.1无机前驱体的溶液化学(SolutionChemistryofInorganicPrecursors)4.1.1水解（hydrolysis）在水体系中MZ++O

2、H2[MOH2]Z+总过程如下：[MOH2]Z+[MOH](Z-1)++H+[M=O](Z-2)++2H+总式：[MONH2N-h](Z-h)+N水配位数（coordinationnumber）h水解摩尔比（molarratioofhydrolysis）aquo(水合)hydroxo（氢氧根）oxo（z-2>0,氧合或酰;z-2<0,酸根）h=0水合离子[MONH2N]Z+h=2N酰或氧合离子[MON](2n-Z)-0Noxo-hydroxocomplex[MOx(OH)

3、N-x](N+x-Z)-h

4、MONH2N]Z++pH2O==[MONH2N-p](Z-p)++pH3O+根据部分电荷模型，Livage推导出：几种极限情况计算如下：（1）p=0,(2N–p=2N)不发生去质子化反应。如Ag+和Mn2+。（2）p>2N,(2N–p<0)氧合负离子[MON](2N-Z)-不能被H3O+质子化。RuO40。（3）02N,(2N-q<0)金属离子最可能的碱式形态为

5、oxy-ion[MON](2N-z)-.如：Ru(VIII)和Mn(VII)。（2）0

6、的亲核集团）所催化。第二步被酸催化，质子化的氢氧根（水）是很好的离去集团（3）多聚体和凝胶化（POLYMERICSPECIESANDGELATION）4.1.3结构研究（STRUCTURALSTUDIES）五价钒胶体的制备:(1)向钒酸盐（vanadatesalts）中加入酸,(2)将熔融五氧化二钒倒入水中水解,(3)偏钒酸铵、偏钒酸钠（sodiumorammoniummetavanadate）水溶液的质子交换,(4)钒酸酯水解,(5)三氯氧钒蒸气通入沸水中，将所得的五氧化二钒小片用大量水处理。五氧化二钒凝

7、胶形成的纤维状结构4.1.4阴离子的作用（ROLEOFTHEANION）[Fe(X)(OH2)4]aq2+[Fe(OH2)6]aq3++Xaq-(29)[Fe(OH)(HX)(OH2)4]aq2+[Fe(OH)(OH2)5]aq2++HXaq(30)Ionicdissociation:Hydrolysis:(a)赤铁矿;(b)针铁矿Goethite；(c)Akaganeite;(d)lepidocrocite纤铁矿结论：在水解过程中，阴离子的类型影响产品的结晶形态。4.2醇盐化学4.2.1硅、铝、硼的醇盐化

8、学4.2.2过渡金属醇盐溶液化学4.2.1硅、铝、硼的醇盐化学4.2.1.1硅醇盐的水解和缩聚HYDROLYSISANDCONDENSATIONOFSILICONALKOXIDES(1)一般趋势GeneralTrendshydrolysisSi—OR+H2OSi—OH+ROHesterificationalcoholcondensationSi—OR+HO—SiSi—O—Si+ROH()a