文档介绍：贵州民禎芋院
Guizhou University for Nationalities
第四章软化学和绿色合成方法
41概述
42先驱物法
43溶胶-凝胶法
44低热固相反应
45水热法
46流变相反应法
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硬化学
通常把在超高压、超高温、超真空、强辐射,
冲击波、无重力等极端条件下进行的反应称为硬
化学反应。
软化学
将在较温和条件下进行的反应如先驱物法、水
热法、溶胶凝胶法、局部化学反应、流变相反应、
低热固相反应等称之为软化学方法
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411软化学
1软化学方法的基本原理
软化学方法是相对于传统的高温固相的
“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
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在较温和条件下实现的化学反应过程
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。
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m3软化学方法的分类
先驱物法
溶胶-凝胶法
嵌入反应
拓扑化学反应丿脱嵌反应
脱水反应
分
离子交换
类)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)法
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412绿色化学( green chemistry
环境无害化学 environmentally benign chemistry)
环境友好化学 environmentally friendly chemistry)
清洁化学( clean chemistry)
环境友好技术( environmentally friendly technology
洁净技术( clean technology)
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”。
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绿色化学的12条原则(P127)
绿色化学的特点
高效、节能、经济、洁净
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413绿色化学和软化学的关系
绿色化学和软化学关系密切,但又有区别。
、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。
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42先驱物法
421概述
先驱物法是软化学合成中最简单的一类方法。
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
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前驱体
前驱体,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
reCl溶液和NaOH溶液混合反应生成Fe(OH
然后将Fe(OH煅烧得到Fe2O3,这里我们****惯称
Fe2O3的前驱体为FeOH)3而不是FeC3溶液和
NaOH溶液。