第6章 低温固相合成.pdf

第六章 低温固相合成 1 传统的化学合成 溶液 无机反应 能耗高 有机反应 气相 CVD…… 时间长 工艺复杂 环境污染 传统合成方法的局限造成合成手段的战略革新—— 固相化学反应 固相反应的共同特点 固体质点间作用力很大，扩散受到限制，而且反应组分局 限在固体中，使反应只能在界面上进行，反应物浓度不很重 要，均相动力学不适用。 L ＋L 1 2 （1）固态物质间的反应活性较低、反应速 度较慢； 扩散快 反应快 （2 ）固相反应总是发生在两种组分界面上 均相中反应 一般室温下反应 的非均相反应； S ＋S 1 2 （3 ）固相反应通常需在高温下进行，通常 是1000—1500℃ ，且由于反应发生在非均 扩散慢 反应慢 相系统，因而传热和传质过程都对反应速 界面上反应 度有重要影响。 3 高温下反应 固相反应 不使用溶剂 高选择性 高产率 工艺过程简单 传统固相合成：在高温下合成高熔点 硅酸盐、氧化物、金属合金等无机固体。 • 1993年Mallouk在Science上的评述中指出：传统固相化学反应合 成所得到的是热力学稳定的产物，而那些介稳中间物往往只能在 较低温度下存在，它们在高温时分解或重组成热力学稳定产物。 • 为了得到介稳态固相反应产物，扩大材料的选择范围，有必要降 低固相反应温度。 室温或近室温下的低热固相反 5 目 录 6.1 低温固相合成发展 6.2 低温固相合成反应原理 6.3 低温固相化学合成反应工艺 6.4 低温固相合成应用实例 6 7 低温固相合成发展 固相化学反应人类最早使用的化学反应之一 古人制陶工艺：在室温下 将要求量的氧化物或碳酸 盐充分混