材料制备技术 第一章 绪论PPT课件

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

09.11.2020
15
无机合成的发展主要决定于人们对 其合成化学和反应规律认识的深化。因 此,熟练而又深入地掌握无机合成化学 的反应规律、特点及其原理是非常必要 的。
09.11.2020
16
2. 无机材料合成与制备中的实验技术和方法 问题
一方面,很大部分特种结构和特种性能的 无机材料以及某些反应路线只能在特殊实 验技术条件下才能完成 。
材料制备技术
09.11.2020
1
教材及参考书:
•《无机合成化学》张克立等 武汉大学出版社 •《无机合成与制备化学》徐如人 庞文琴 高等教育出版社 •《无机材料合成》刘海涛等 化学工业出版社 •《材料合成与制备方法》曹茂盛等 哈尔滨工业大学出版社
09.11.2020
2
第1章 绪论
材料是人类赖以生存和发展的物质基础, 人类进步的历史也是人类所用材料进步的 历史
09.11.2020
10
沸石分子筛(硅铝酸盐)的合成:
硅铝酸盐晶体是一类具有一定孔道结构 的无机化合物,已被广泛应用在催化领域 .因 为催化材料不仅与活性组分的结构及其物化 特性有关,而且往往与其表面性能有关。因 而需要合成具有特定孔道结构的晶体,以满 足分子的吸附、解吸、内扩散,反应物、产 物与中间体分子结构和反应性能方面的要 求。
13
众多沸石分子筛生成机理的基本模式:
SnO im (2m 4n)A(O l ) 4 H 客体分子或
离子 →T1
硅铝胶
T2
→ 沸石分子筛晶核
→T3 晶体(介稳态)→T3¨¨ → 晶体(稳态)
09.11.2020
14
此外,下列一些反应规律一种控制着合 成产物的结构和性能:
液相中多硅酸根离子的存在状态与 Al(OH)4 的聚合; 硅铝凝胶的晶化; 晶化过程中加入的客体分子对成孔的影响 和导向模板机理; 介稳态晶体间的转型
另一方面,由于特种合成技术和操作的应 用,使大量新的合成路线和方法应运而起。
09.11.2020
17
再一方面,目前为了开拓边缘学科的发展 需要研究与合成各种各样的新型无机物和 物相,特别是大量与生物等有关的特殊配 合物和金属有机物。由于起始物料的稀缺 和昂贵,因而无机合成中的半微量甚至微 量合成技术问题,也愈来愈提到日程上来。
三、 仿生合成与无机合成中生物技术的应用
09.11.2020
23
3. 无机功能材料的复合、组装与杂化 ① 材料的多相复合
② 材料组装中的宿-客体化学(host-guest chemistry)
③ 无机-有机纳米杂化
09.11.2020
24
二、极端条件下的合成路线、反应方法 与制备技术的基础性研究
所谓极端条件是指:超高压、超高温、 超高真空、超低温、强磁场与电场、激光、 等离子体等。
常规的主要有组成分析、X射线衍射、各类光谱、 顺磁、核磁共振等
09.11.2020
20
近期发展起来的检测技术开始大量应用于 结构的精细分析上,如LEED(低能电子衍 射)、AES(俄歇电子能谱)、ESS(低速 离子散射光谱)
09.11.2020
21
第3节 无机材料合成与制备化学中若干 前沿课题
一、 新合成反应、路线与技术的开发以及相 关基础理论的研究
4
按应用领域划分
电子材料 航空航天材料 核材料 建筑材料 能源材料 环境材料 生物材料
09.11.2020
5
按功能特征划分
结构材料 是以力学性
能为基础,制造受力构 件所用材料。
功能材料主要利用物
质的独特物理、化学性 质或生物功能而形成的 一类材料。
09.11.2020
6
按技术成熟程度 及发展前景划分
09.11.2020
18
3.无机材料合成与制备中的分离问题
一方面要特别注重反应的定向性与反应原 料的经济性,尽力减少副产物与废料, 使反应产物的组成、结构符合合成的要 求;
另一方面要充分重视分离方法和技术的改 进和建立 。
09.11.2020
19
4.无机材料合成与制备中的结构鉴定和表征 问题
包括对合成产物的结构确认,又包括特殊 材料结构中给主要组分的结构状态和物化 性能的测定,为了进一步指导合成反应的 定向性和选择性,还需对合成反应过程中 间产物的结构进行检测。
09.11.2020
11
一些沸石分子筛的结构图
09.11.2020
12
如何合成具有规整孔道结构的沸石分子筛?
首先,研究者必须大量总结合成规律与生 成产物结构之间的关系。
其次是尽力探索这类多孔结构晶态硅铝酸 盐的生成机理,以了解究竟哪些反应和因 素在影响着晶格中孔道结构的生成。
09.11.2020
在这个方向的研究中,主要以下类三类作 为研究对象:
1. 特殊结构的无机化合物和材料
具有特殊性能的无机化合物都有其本身特 点的结构与组成
09.11.2020
22
2. 特殊聚集态的无机化合物和材料
超微粒、纳米态、微乳与胶束、团簇、无机 膜、非晶态、玻璃态、陶瓷、单晶,以及不同 晶貌的物质,如晶须、纤维等等。聚集态的不 同,导致新性质和新功能的出现,因而对科学 与材料的发展均具有非常重要的意义
传统材料: 已经成陶瓷等
新型材料:指那些正在发展、且
具有优异性能和应用前景的一类材 料
09.11.2020
7
第2节 无机材料合成与制备的 几个基本问题
材料合成与制备是指通过一定的途径,从 气态、液态或固态的各种不同的原材料中得到 化学及性能上不同于原材料的新材料。
09.11.2020
8
材料的合成包括两方面的内容: 一方面,研究新型无机材料的合成
另一方面,研究已知无机材料的新合 成方法及新合成技术
09.11.2020
9
无机材料合成与制备的发展有四个基本问 题:
1. 材料合成与反应规律的问题 以具有一定结构、性能的新型无机化合
物或无机材料的合成路线的设计和选择,化 合物或材料合成途径和方法的改进及创新是 无机合成研究的主要对象。
材料与能源、信息并列为现代科学技术的 三大支柱,新型材料与信息技术、生物技术 被认为是新技术革命的主要标志
09.11.2020
3
第1节 材料的分类
材料是人类用于制造物品、器件、构件、或 其它产品的物质,包括天然和人造的 。
金属材料 无机非金属材料 按照物理化学性质划分:有机高分子材料 复合材料
09.11.2020
相关文档
最新文档