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无机合成化学软化学和绿色化学合成方法教育课件.ppt

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无机合成化学软化学和绿色化学合成方法教育课件.ppt

上传人:读书之乐 2020/3/30 文件大小:1.93 MB

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无机合成化学软化学和绿色化学合成方法教育课件.ppt

文档介绍

文档介绍:“硬化学”而言的,它是通过化学反应克服固相反应过程中的反应势垒在温和的反应条件下和缓慢的反应进程中,以可控的步骤逐步地进行化学反应,实现制备新材料的方法。用此方法可以合成组成特殊、形貌各异的材料,这些性质是传统的高温固相反应难以达到的。,因而易于实现对其化学反应过程、路径和机制的控制,从而可以根据需要控制过程的条件,对产物的组分和结构进行设计,进而达到“剪裁”其理化性质的目的。3软化学方法的分类先驱物法溶胶-凝胶法嵌入反应拓扑化学反应脱嵌反应脱水反应离子交换低热固相反应水热法流变相反应法局部化学反应熔体(助溶剂)(greenchemistry)环境无害化学(environmentallybenignchemistry)环境友好化学(environmentallyfriendlychemistry)清洁化学(cleanchemistry)环境友好技术(environmentallyfriendlytechnology)洁净技术(cleantechnology)绿色化学是针对传统化学对环境造成污染而提出的新概念,是利用化学原理从根本上减少或消除传统工业对环境的污染。主要特点:原子经济性,即在获取新物质的转化过程中充分利用原料中的每个原子,实现化学反应中废物的“零排放”。绿色化学的12条原则(P127)绿色化学的特点——高效、节能、经济、,但又有区别。1、软化学强调的是反应条件的温和与反应设备的简单,从而达到了节能、高效的目的,在某些情况下也是经济、洁净的。这一点和绿色化学一致。而在有些情况下没有解决经济、洁净的问题。2、绿色化学是全方位地要求达到高效、节能、经济、洁净。。先驱物法是为解决高温固相反应法中产物的组成均匀性和反应物的传质扩散所发展起来的节能的合成方法。基本思路:首先通过准确的分子设计,合成出具有预期组分、结构和化学性质的先驱物,再在软化学环境下对先驱物进行处理,进而得到预期的材料。其关键在于先驱物的分子设计与制备。,就是获得目标产物前的一种存在形式,大多是以有机-无机配合物或混合物固体存在,也有部分是以溶胶形式存在。前驱体这一说法多见于溶胶凝胶法、共沉淀法等材料制备方法中。也有人把它定义为目标产物的雏形样品,即再经过某些步骤就可实现目标产物的前级产物。前驱体不一定就是初始原料,而可能是某些中间产物。例如:我们要获得Fe2O3,首先将FeCl3溶液和NaOH溶液混合反应生成Fe(OH)3,然后将Fe(OH)3煅烧得到Fe2O3,这里我们****惯称Fe2O3的前驱体为Fe(OH)3,而不是FeCl3溶液和NaOH溶液。1)Mixtheoxalatesofzincandirontogetherinwaterina1:,astheamountofH2OdecreasesamixedZn/Feacetate(probablyhydrated)((COO)2)3+Zn(COO)2→Fe2Zn((COO)2)5·xH2O2)Aftermostofthewaterisgone,filterofftheprecipitateandcalcineit(1000°C).Fe2Zn((COO)2)5→ZnFe2O4+4CO+4CO2CoprecipitationSynthesisofZnFe2O41).).).:1)混合的均一化程度高;2)阳离子的摩尔比准确;3)反应温度低;4)可以消除中间杂质相;5)产物比表面积大。局限性:该法不适用于以下情况1)两种反应物在水中溶解度相差很大;2)生成物不是以相同的速度产生结晶;3)常生成过饱和溶液。