低熱固態(tài)化學(xué)反應(yīng)的合成材料論文

　　1.低熱固態(tài)反應(yīng)的發(fā)展過程

　　所謂固態(tài)反應(yīng)，通常情況下都是表示在高溫情形下固態(tài)的反應(yīng)，截止到目前，已經(jīng)有了大量固體材料。不過通常高溫固態(tài)反應(yīng)大多是只是用在熱力學(xué)非常穩(wěn)固的化合物上，而且一些屬于低熱條件下的穩(wěn)化合物及動(dòng)力學(xué)上穩(wěn)定的化合物，通常運(yùn)用高溫合成的效果并不是非常理想。因此人們?cè)谔嵘�固態(tài)反應(yīng)速度的階段中，降低了反應(yīng)的溫度，分析和研討了一系列新的材料合成方法［1］。譬如水熱法、微波法等其他相關(guān)的方法。不過這種合成方法出現(xiàn)非常大的問題，具體而言，操作較繁雜，成本費(fèi)用偏高等，因此沒有進(jìn)行推廣應(yīng)用。在20世紀(jì)的80年代末，溫室固態(tài)化學(xué)反應(yīng)被人們發(fā)掘和研發(fā)出來。經(jīng)過了多年實(shí)驗(yàn)改善，低熱固態(tài)化學(xué)反應(yīng)合成材料在技術(shù)技術(shù)已經(jīng)有了很大進(jìn)展，這種方法顯著的優(yōu)勢就是在固態(tài)反應(yīng)過程中的溫度可以在一定程度上降到室溫。另外其整體的操作非常簡單，同時(shí)不使用溶劑、環(huán)保節(jié)約能源等，這一點(diǎn)比較滿足現(xiàn)代綠色發(fā)展的需求，因而得以廣泛推廣。

　　2.低熱固態(tài)化學(xué)反應(yīng)的合成材料

　　2.1原子簇與三階非線性光學(xué)材料

　　原子簇屬于無機(jī)化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、催化學(xué)等多種學(xué)科的綜合領(lǐng)域，并且具有多樣性、催化性、生物活性等多方面的化學(xué)特性。低熱固態(tài)化學(xué)反應(yīng)合成原子簇化合物能消除溶劑化作用，在合成過程中能得到溶液中得不到的化學(xué)物質(zhì)。目前通過此種合成方法已經(jīng)得到了200多種類型的簇合物，比如一些半開口類型：類立方烷結(jié)構(gòu)的（Et4N）3［MoOS3Br3（u-Br）］2·2H2O，蝶形結(jié)構(gòu)MoOS3Cu2（PPh3）2（Py）2，鳥巢狀結(jié)構(gòu)的［MoOS3Cu3（py）5X］（X=Br，I）三階非線性光學(xué)性里面基本上涵蓋了光線輻，自散焦聚焦，以及其他相關(guān)的內(nèi)容，等等。運(yùn)用該類非線性現(xiàn)象可以制作不同類型的器件，譬如混頻調(diào)制及儲(chǔ)存等類型的器件。

　　2.2納米材料

　　納米材料含有塊狀大顆粒材料沒有的特點(diǎn)，使用固態(tài)化學(xué)反應(yīng)法能合出納米化合物所具有的優(yōu)點(diǎn)。固態(tài)反應(yīng)物顆粒的大小與產(chǎn)物成核、成長速度有著很大的關(guān)系，要是產(chǎn)物的成核速度比生長速度還要快，這樣就能得到納米粒子，反之就是塊狀物。固態(tài)化學(xué)反應(yīng)通常情況下取得的球狀納米粒子，粒子的大小控制在1～100nm之間。在控制之后精確的處理好溫度，就能控制納米粒子的大小。在有模板是情況，能合成不同的現(xiàn)狀和不同排列方式的納米材料［2］。

　　2.3電學(xué)材料

　　玻璃電極被廣泛地用在測量水溶液的pH值上。因?yàn)檫@一類電極比較脆弱，成本還比較高對(duì)溫度具有不穩(wěn)定性，體積較大等原因受到使用的限制。所以人們也不斷尋求對(duì)于pH較敏感的全新材料。MnO2的發(fā)現(xiàn)被用于干電池、鋰電池、鎂錳電池等中作為正極材料，研制出了價(jià)格低廉的MnO2。制作MnO2的方法主要有：譬如二價(jià)錳的硝酸鹽和碳酸鹽，電解二價(jià)錳的溶液，以及其他類似的手段和措施。但是現(xiàn)在通過使用固態(tài)反應(yīng)合成納米的MnO2，將使用此方式得到的MnO2粉狀物涂抹在電機(jī)上，就發(fā)現(xiàn)電極對(duì)pH值的反應(yīng)就會(huì)變得靈敏并且穩(wěn)定。

　　2.4金屬有機(jī)化合物

　　金屬有機(jī)化合物有優(yōu)越的催化性能，被大量用在了有機(jī)合成領(lǐng)域。以前，有關(guān)金屬有機(jī)化合物的研究不夠深入，但是固態(tài)反應(yīng)能進(jìn)行100%的轉(zhuǎn)化，經(jīng)過轉(zhuǎn)化所得出的反應(yīng)產(chǎn)物也不同于液態(tài)的反應(yīng)產(chǎn)物。相關(guān)的專業(yè)人員把金屬有機(jī)固態(tài)進(jìn)行歸納，目前有機(jī)金屬反應(yīng)被分為兩類：

　�。�1）不同的反應(yīng)物進(jìn)行混合的反應(yīng)過程；（n5-C5H4Me）Re（co）2Br和NaI合成（n5-C5H4Me）Re（co）2I2等產(chǎn)物。

　�。�2）在反應(yīng)過程中都屬于共結(jié)晶過程。（n5-C5H4Me）W（co）3I與（n5-C5H4Bu）W（co）3Br在70℃，固態(tài)條件下［FcCHMeNMe3］I（Fc=二茂鐵基）、HOC6H4CHO-4、K2CO3反應(yīng)，制配出了有機(jī)金屬化合物FcCHMeOC6H4CHO-4，此化合物所得產(chǎn)物率可達(dá)到84%。

　　2.5催化劑和催化反應(yīng)

　　芳香族化合物的羥基化反應(yīng)在化學(xué)中占有主導(dǎo)地位。過渡金屬配合物使用低熱固態(tài)化學(xué)反應(yīng)能催化出芳香族化合物的羥基化。比如，酪氨酸酶活性還有木質(zhì)素的生物合成都離不開Cu（II）催化芳香族化合物的羥基化反應(yīng)。在催化過程中使用低熱固態(tài)反應(yīng)所合成的Cu（II）化合物配合催化劑，在有雙氧水的條件下，催化苯酚羥基化H苯胺的低聚。低熱固態(tài)化學(xué)反應(yīng)及材料合成類別非常多，譬如多酸化合物，電學(xué)材料、超導(dǎo)材料、半導(dǎo)體，以及其他相關(guān)的內(nèi)容［3］。

　　3.結(jié)語

　　固態(tài)合成屬于一種比較有研究價(jià)值的合成方法，人們?cè)缇桶堰@種合成方法運(yùn)用到各種工業(yè)生產(chǎn)之中，通過多年的實(shí)踐逐漸掌握了低熱固態(tài)化學(xué)反應(yīng)性，由于缺少必要性的系統(tǒng)指導(dǎo)，這種技術(shù)沒能得到較大改進(jìn)。低熱固態(tài)化學(xué)反應(yīng)所擁有的優(yōu)點(diǎn)，比如：效率高、節(jié)能、環(huán)保、簡單方便等。在材料合成方面有良好的發(fā)展前景。

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