低温固相合成.ppt
合集下载
第4节 低热固相合成反应课件
近，固体组分通常容易移动，故反应容易进行，此即所谓
Hedvall效应。
⑷固相化学反应的分类
根据固相化学反应的温度将固相化学反应分应
反应温度介于100~ 600℃之间 中热固相反应
2021/10反/26应温度高于600℃
高热固相反应
2.4.2 低热固相反应机理
• 具有层状结构的固体参加固相反应时，可以得到溶液中 无法生成的嵌入化合物。
• 利用低热固相反应分步进行和无化学平衡的特点，可以 通过控制固相反应发生的条件而进行目标合成或实现分 子组装。
• 利用低热固相配位反应中所得的中间产物作为前体，使 之在第二第三配体的环境下继续发生固相反应，从而合 成所需的混配化合物，成功实现分子组装
2021/10/26
溶液 一取代物[(CH3)4N]NiCl3
固相 一取代物[(CH3)4N]NiCl3 二取代物[(CH3)4N]2NiCl4
2.4.4 固相反应与液相反应的差别
3.热力学状态函数的差别 溶液 不反应
K3[Fe(CN)6]+KI
固相
K4[Fe(CN)6]+I2
4.控制反应的因素不同 溶液反应受热力学控制 低热固相反应往往受动力学和拓扑化学原理控制
2021/10/26
5 合成功能材料
2.纳米材料的制备
低热或室温固相反应法可制备纳米材料，它不仅使合成工艺 大为简化，降低成本，为纳米材料的制备提供了一种价廉而 又简易的全新方法，亦为低热固相反应在材料化学中找到了 极有价值的应用。
优势: 减少由中间步骤及高温固相反应引起的诸如产物不纯、粒
子团聚、回收困难等不足，
2021/10/26
2.4.1 概述
传统的固相化学
《低温固相合成》课件
05
低温固相合成的挑战与前景
低温固相合成中的挑战
低温条件下反应速度慢
低温固相合成通常需要在较低的温度下进行 ，这会导致反应速度变慢，增加合成时间和 成本。
低温条件下产物纯度不稳定
在低温固相合成过程中，由于温度的波动和反应条 件的控制难度，产物纯度往往不稳定，影响产品质 量。
低温条件下产物收率低
由于低温固相合成中反应速度较慢，产物收 率通常较低，这增加了生产成本和资源消耗 。
应用领域
材料科学
低温固相合成可用于制备各种 功能材料，如陶瓷、晶体、复
合材料等。
化学工业
在制药、催化剂、颜料等领域 ，低温固相合成可用于合成高 纯度、高附加值的化学品。
新能源领域
在太阳能电池、燃料电池等新 能源技术中，低温固相合成可 用于制备高性能的电极材料和 电解质材料。
环境科学
在环保领域，低温固相合成可 用于处理工业废弃物和重金属 污染，实现资源回收和环境保
THANKS
感谢观看
02 在低温条件下，反应速率通常较慢，因此 需要长时间反应。
03
温度过低可能导致反应不完全，而温度过 高则可能导致副反应发生。
04
因此，选择适当的温度范围是低温固相合 成成可以影响低温固相合 成中的化学反应平衡和反 应速率。
同时，高压可以促进新相 的形成和晶体生长。
护。
02
低温固相合成的基本原理
化学反应原理
1
低温固相合成是一种在低温条件下通过物理或化 学方法将原料固相化，进而发生化学反应制备目 标产物的技术。
2
在低温固相合成中，原料的混合、固相化以及化 学反应通常在较低的温度下进行，以促进反应的 进行和产物的生成。
低热固相合成反应77页PPT
END
低热固相合成反应
46、法律有权打破平静。——·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
【精品】材料合成与制备-低温固相合成精品ppt课件
材料合成与制备-低温固相 合成
Contents
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
2
目前，环境污染、能源过度消耗队地球及人类带来的 危害已经越来越大。人们在发展经济的同时也在积极面对 怎样克服对环境的污染，保护我们的生态平衡。近十几年 来，由于传统的化学反应里在溶液或气相中进行，其反应 需要能耗高，时间长，污染环境严重以及工艺复杂，因此 越来越多的人将目光投向曾经被人类很早就利用过的固相 化学反应。低温固相化学反应
3
法是20世纪80年代发展起来的一种新的合成方法，并且发 展极为迅速。其制备工艺简单，反应条件温和，节约能源， 产率高，污染低等优点，使其再化学合成领域中日益受到 重视。固相反应法已经成为了人们制备新型无机功能材料 的重要手段之一。
4
5
低温固相合成发展
温固相反应那样引起足够的重视，更未能在合成化学领域 中得到广泛应用。然而研究低温固相反应并开发其合成应 用的价值的意义是不言而喻的。1993年Mallouk教授在《sci ence》上发表评述：“传统固相化学反应合成所得的是热力 学稳定的产物，而那些介稳中间物或动力学控制的化合物 往往只能在较低温度下存在，它们在高温时分解或重组成 热力学稳定的产物。为了得到介稳固态相反应产物，扩大 材料都选择范围，有必要降低固相反应温度。
28
固相合成方法的适用范围
用低热固相反应的方法可以方便地合成CoCl2，NiCl2，CuCl 2，MnCl2等过渡金属卤化物与芳香醛的配合物，如对二甲氨 基苯甲醛(p-DMABA)和CoCl2·6H2O通过固相反应可以得到暗 红色配合物Co(p-DMABA) 2Cl2·2H2O，测试表明配体是以醛 的羰基与金属配位的，这个化合物对溶剂不稳定，用水或有 机溶剂都会使其分解为原来的原料。
Contents
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
2
目前，环境污染、能源过度消耗队地球及人类带来的 危害已经越来越大。人们在发展经济的同时也在积极面对 怎样克服对环境的污染，保护我们的生态平衡。近十几年 来，由于传统的化学反应里在溶液或气相中进行，其反应 需要能耗高，时间长，污染环境严重以及工艺复杂，因此 越来越多的人将目光投向曾经被人类很早就利用过的固相 化学反应。低温固相化学反应
3
法是20世纪80年代发展起来的一种新的合成方法，并且发 展极为迅速。其制备工艺简单，反应条件温和，节约能源， 产率高，污染低等优点，使其再化学合成领域中日益受到 重视。固相反应法已经成为了人们制备新型无机功能材料 的重要手段之一。
4
5
低温固相合成发展
温固相反应那样引起足够的重视，更未能在合成化学领域 中得到广泛应用。然而研究低温固相反应并开发其合成应 用的价值的意义是不言而喻的。1993年Mallouk教授在《sci ence》上发表评述：“传统固相化学反应合成所得的是热力 学稳定的产物，而那些介稳中间物或动力学控制的化合物 往往只能在较低温度下存在，它们在高温时分解或重组成 热力学稳定的产物。为了得到介稳固态相反应产物，扩大 材料都选择范围，有必要降低固相反应温度。
28
固相合成方法的适用范围
用低热固相反应的方法可以方便地合成CoCl2，NiCl2，CuCl 2，MnCl2等过渡金属卤化物与芳香醛的配合物，如对二甲氨 基苯甲醛(p-DMABA)和CoCl2·6H2O通过固相反应可以得到暗 红色配合物Co(p-DMABA) 2Cl2·2H2O，测试表明配体是以醛 的羰基与金属配位的，这个化合物对溶剂不稳定，用水或有 机溶剂都会使其分解为原来的原料。
《低温合成技术》课件
固相合成
利用低温下固体物质的性质， 在固态条件下合成新材料。
五、低温合成技术在材料科学中的应用
纳米材料的制备
低温合成技术可以用于制备具有特殊结构和性质的纳米材料。
薄膜材料的制备
通过低温合成技术，可以制备具有高质量和均匀性的薄膜材料。
高分子材料的制备
低温合成技术可用于合成高分子材料，从而得到优异的性能和应用特性。
八、小结
低温合成技术的特点和应用
低温合成技术在材料科学等领域具有广泛应 用，可以合成出具有特殊性质的材料。
发展前景与展望
低温合成技术将随着科学技术的发展不断完 善，为材料科学的进一步发展提供潜力。
在低温合成之前对气体进行处理，以
反应器设计
2
提高反应效率和纯度。
设计合适的反应器，以确保低温下化
学反应的控制和有效进行。
3
过程控制
通过精确的过程控制，保证反应在适 当的低温条件下进行，从而得到理想 的合成产物。
四、低温合成技术的分类
气相合成
通过控制气体反应条件，在 低温下合成新的化合物。
液相合成
利用低温条件下的溶剂和反 应物，通过液体相互作用合 成化合物。
应用领域
低温合成技术在材料科学、 化学工程、医药等领域具 有重要的应用价值。
二、低温合成技术的原理
1 化学反应机理
2 物理化学基础
低温合成技术基于不同化学反应的机理， 利用低温条件促进反应的进行。
低温合成技术基于物理化学原理，如溶解 度、反应速率等，来实现合成目标。
Hale Waihona Puke 三、低温合成技术的基本步骤
1
气态预处理
《低温合成技术》PPT课 件
欢迎大家来到本次关于低温合成技术的PPT课件。本课程将介绍低温合成技 术的概述、原理、基本步骤、分类、应用以及其优势、挑战和解决方案。让 我们一起探索这一引人入胜的领域。
第三章+低温固相法制备LiFeSO4FyOH1-Y
第三章低温固相法合成LiFeSO4F y OH1-y3.1 引言2010年，法国科学家J. M. Tarascon 等人在国际上首次合成出氟硫酸盐正极材料LiFeSO4F[1]，这种材料被认为是新型的、具有实用意义的硫酸盐基正极材料。
相对于其他正极材料，氟硫酸亚铁锂具有以下优点：平稳的电压平台（~3.6V）、较高的比容量（151mAh/g）、三维的锂离子扩散通道、原材料价格低廉、对环境无污染、安全性能高等；目前大量的研究旨在合成纯相的LiFeSO4F、提高其较低的电子电导率和锂离子扩散速率来满足大规模的应用。
早期发表的文献中采用的是离子热法合成具有较好形貌和大尺寸的颗粒[1]，文中提出得到的产物LiFeSO4F无需包覆、无需纳米化就可以得到很好的电化学性能；之后部分文章是通过理论研究晶体结构，找到提高电子电导率的方法[2-5]；随着对LiFeSO4F研究的深入，逐渐有其他方法来制备LiFeSO4F：采用廉价的四甘醇为合成介质，利用溶剂热法在220 o C首次合成出纯相的LiFeSO4F材料[6]；通过改变聚乙二醇（PEG）溶剂的分子量，对LiFeSO4F产物的粒径、分散度等微观形貌进行调控，为合成性能优良的LiFeSO4F指明了可行的方向[7]，但是较大分子量的PEG常温下均为固体，对于其他方法而言，反应介质PEG的可选择面变窄；通过掺杂金属离子（如Zn等[8]）会提高材料的本征电导率，但是材料的容量不会有显著的提高，往往还会带来副作用，比如金属离子掺杂锂位会减小锂的相对含量，阻塞锂离子的传输通道等等；虽然一开始有提及无需包覆，但是后续研究发现包覆有机导电层（如PEDOT等[9]）是目前最有效提高正极材料性能的方法，通过改善颗粒与颗粒之间导电性能，为电子的传输提供通道，且不会带来杂质；但是即使1wt%的有机导电层添加量会很明显的降低材料的振实密度，降低材料的质量比能量；通过反应过程脱水等方法，使得最终形成的LiFeSO4F是介孔结构，可以有效的提高材料的比表面积，提高锂离子交换速率。
第6章 低温固相合成
第六章 低温固相合成
1
传统的化学合成
溶液 气相 无机反应 有机反应 CVD…… 能耗高 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。
延伸固体
18
2、固体结构与固相合成原理
石墨中每个碳原子则与同 一平面上的另外三个碳原 子以共价键相连，形成二 维无限延伸的片，片与片 之间以范德华力结合形成 一种层状结构，故为二维 晶体；
延伸固体
19
2、固体结构与固相合成原理
聚乙炔中，每个CH-单元与同在一条直线上的另外两 个CH-单元以共价键结合形成一维无限延伸的链，链与 链之间靠范德华力连接形成晶格，此为一维晶体；
10
低温固相合成发展
+
研磨
高氯酸钠，强氧化性 物质，与有机物微粉 末混合物受撞击则爆 炸！
发生了固相化学反应
11
12
1、固相合成方法的概念
固相合成方法：有固态物质参加的反应。
即反应物必须是固态物质的反应。
特点：不使用溶剂，具有高选择性、高产率、工艺 过程简单等优点
13
1、固相合成方法的概念
固相反应
固体。 ）
分子固体：物质的分子靠比化学键弱得多的分子 间力结合而成，化学键作用只在局部范围内(分子 范围内)是连续的。（化学键只在分子内部是连续的，可看作零维晶体 17
。）
2、固体结构与固相合成原理
以碳元素的几种单质和化合物的结构为例： 金刚石是由共价键将各碳 原子连接成具有三维空间 无限延伸的网状结构的物 质，每个碳原子与相邻的 四个碳原子相连，因而它 属三维晶体；
1
传统的化学合成
溶液 气相 无机反应 有机反应 CVD…… 能耗高 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。
延伸固体
18
2、固体结构与固相合成原理
石墨中每个碳原子则与同 一平面上的另外三个碳原 子以共价键相连，形成二 维无限延伸的片，片与片 之间以范德华力结合形成 一种层状结构，故为二维 晶体；
延伸固体
19
2、固体结构与固相合成原理
聚乙炔中，每个CH-单元与同在一条直线上的另外两 个CH-单元以共价键结合形成一维无限延伸的链，链与 链之间靠范德华力连接形成晶格，此为一维晶体；
10
低温固相合成发展
+
研磨
高氯酸钠，强氧化性 物质，与有机物微粉 末混合物受撞击则爆 炸！
发生了固相化学反应
11
12
1、固相合成方法的概念
固相合成方法：有固态物质参加的反应。
即反应物必须是固态物质的反应。
特点：不使用溶剂，具有高选择性、高产率、工艺 过程简单等优点
13
1、固相合成方法的概念
固相反应
固体。 ）
分子固体：物质的分子靠比化学键弱得多的分子 间力结合而成，化学键作用只在局部范围内(分子 范围内)是连续的。（化学键只在分子内部是连续的，可看作零维晶体 17
。）
2、固体结构与固相合成原理
以碳元素的几种单质和化合物的结构为例： 金刚石是由共价键将各碳 原子连接成具有三维空间 无限延伸的网状结构的物 质，每个碳原子与相邻的 四个碳原子相连，因而它 属三维晶体；
第六章 低温固相合成1
第六章低温固相合成
传统的固相化学
固体结构和固相化学反应
低热固相化学反应机理 低热固相化学反应的特有规律
低热固相反应在合成化学中的应用
低热固相化学反应在生产中的应用
6.1 传统的固相化学
1、固相化学的确立
1912年，年轻的Hedvall在Berichte杂志上发表了“关 于林曼绿”(CoO和ZnO的粉末固体反应)为题的论文 固相化学反应研究固体物质制备、结构、性质及应用 固相化学反应需要高温的思想 推动技术革命的新型功能材料
固相反应实例
1.
PbO的制备： 溶液反应法： Pb2+盐 + NaOH → Pb(OH)2沉淀 → PbO
2.
传统（高温）固相反应法：
Pb + O2 → PbO
3.
低温固相反应法： Pb2+盐微粉 + NaOH微粉 → PbO
CuCl2· 2H2O + 2AP（a-氨基嘧啶 ） → Cu(AP)2Cl2· 2H2O
2、固体的结构与反应性关系：零维>一维>二维>三维 三维固体：具有致密结构，所有原子都被强化学键所 束缚，晶格组分很难移动，外界物质也难于扩散，反 应性最弱。如金刚石在一定温度范围内几乎对所有试 剂都稳定
低维固体：即二维或一维固体，层间或链间靠分子间 力相连，晶格容易变形，使一些分子容易嵌入层间或 链间，反应性比三维固体强得多。如二维石墨，室温 到450C范围内易发生嵌入反应，生成层状嵌入化合物， 一维聚乙炔，易被掺杂而具有良好的导电性
低温固相反应制备无机纳米材料
直接反应法 氧化法 添加无机盐法 添加表面活性剂法
传统的固相化学
固体结构和固相化学反应
低热固相化学反应机理 低热固相化学反应的特有规律
低热固相反应在合成化学中的应用
低热固相化学反应在生产中的应用
6.1 传统的固相化学
1、固相化学的确立
1912年，年轻的Hedvall在Berichte杂志上发表了“关 于林曼绿”(CoO和ZnO的粉末固体反应)为题的论文 固相化学反应研究固体物质制备、结构、性质及应用 固相化学反应需要高温的思想 推动技术革命的新型功能材料
固相反应实例
1.
PbO的制备： 溶液反应法： Pb2+盐 + NaOH → Pb(OH)2沉淀 → PbO
2.
传统（高温）固相反应法：
Pb + O2 → PbO
3.
低温固相反应法： Pb2+盐微粉 + NaOH微粉 → PbO
CuCl2· 2H2O + 2AP（a-氨基嘧啶 ） → Cu(AP)2Cl2· 2H2O
2、固体的结构与反应性关系：零维>一维>二维>三维 三维固体：具有致密结构，所有原子都被强化学键所 束缚，晶格组分很难移动，外界物质也难于扩散，反 应性最弱。如金刚石在一定温度范围内几乎对所有试 剂都稳定
低维固体：即二维或一维固体，层间或链间靠分子间 力相连，晶格容易变形，使一些分子容易嵌入层间或 链间，反应性比三维固体强得多。如二维石墨，室温 到450C范围内易发生嵌入反应，生成层状嵌入化合物， 一维聚乙炔，易被掺杂而具有良好的导电性
低温固相反应制备无机纳米材料
直接反应法 氧化法 添加无机盐法 添加表面活性剂法
第六章低温固相合成1.
分子固体：零维固体，比所有延伸固体中的作用都弱， 分子可移动性强，物理性质上表现为低熔点和低硬度， 具有最强的反应性
固体结构与固相化学反应
化学键作用仅 在分子范围内 有效
分子固体 ——零维晶体 —— 反应活性最强
固体 延伸固体 化学键作用贯 穿整个晶格 一维固体 低维固体 二维固体 三维固体 —— 稳定性最强 反 应 活 性
1. 2.
低温固相反应：原料粉末研磨混合，5 min完成反应； 液相反应：只能得到Cu(AP)Cl2产物。
固相反应的优势
不使用溶剂
具有高选择性，高产率 简化工艺流程 缩短反应时间
节约能源 降低成本 减少污染
低温固相反应与新材料的发现
传统固相化学反应合成得到的是热力学稳定的产物 低温固相反应可能合成介稳中间物或动力学控制的 化合物(在高温时分解或重组成热力学稳定产物)
2、固相化学对材料科学的贡献
20世纪50年代高纯单晶半导体的固相合成－电子工 业 硅铝酸盐分子筛为基础的催化剂－石油化工
低温固相合成发展
1993年Mallouk教授在《science》上发表评述：“传统固 相化学反应合成所得的是热力学稳定的产物，而那些介稳 中间物或动力学控制的化合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的产物。为了得到 介稳固态相反应产物，扩大材料都选择范围，有必要降低 固相反应温度。
低温固相合成发展
我国的一些科学工作者在低温固相合成方面 也作来许多开创性的工作。例如， 1988 年，忻 新泉等开始报道“固态配位化学反应研究”系 列，探讨了室温或近室温条件下固 -固态化学反 应。 1990 年开始合成新的原子簇化合物，并测 定了数以百计的晶体结构。 其中有代表性的[M o8Cu12S32]4-含有20个金属原子，是最大的含
低温固相合成ppt课件
7.2 无化学平衡
根据热力学知识， 假设反响
发生微小变化 ，那么
引起反响体系吉布斯函数改动为
假设反响时在等温等下下进展的， 那么 的该反响的摩尔吉布斯函数改为 它是反响进展的推进力源泉
，从而
7.3 拓扑化学控制原理
我们知道，溶液中反响物分子处于溶剂的包围 中，分子碰撞时机各向均等，因此反响主要由反响 物的分子构造决议。但在固相反响中，各固体反响 物的晶格是高度有序陈列的，因此晶格分子的挪动 较困难，只需适宜取向的晶面上的分子足够地接近， 才干提供适宜的反响中心，使固相反响得以进展， 这就是固相反响特有的拓扑化学控制原理。
固 相
4.3 合成新的配合物
合ห้องสมุดไป่ตู้
4.4 合成固配化合物
成
4.5 合成配合物的几何异构体
法
运
4.6 合成反响中间体
用
4.7 合成非线性光学资料
范 围
4.8 纳米资料
4.9 合成有机化合物
5. 合成配合物的几何异构体 近年来的研讨发现，低热固相化学反响假设能进展，多数
比溶液中表现出更高的反响效率和选择性。根据这一研讨结 果，利用以下两个室温固相化学反响，胜利的分别一步制备 了顺、反甘氨酸铜的两个异构体：
72无化学平衡根据热力学知识假设反响发生微小变化那么引起反响体系吉布斯函数改动为假设反响时在等温等下下进展的那么从而的该反响的摩尔吉布斯函数改为它是反响进展的推进力源泉73拓扑化学控制原理我们知道溶液中反响物分子处于溶剂的包围中分子碰撞时机各向均等因此反响主要由反响物的分子构造决议
目录
1 低温固相合成开展
5.3 偶联反响
酚的氧化偶联：将酚溶解后参与至少等物质的量的Fe(Ⅲ) 盐进展反响，但经常由于副产物醌的构成而使产率较低。 但该反响固相进展时，反响速率和产率等均有添加，辅以 超声辐射，效果更好。甚至催化剂量的Fe(Ⅲ)盐便可使反响 完成。反响式如下：
41低热固相合成反应课件
因此，与三维固体相比，低维固体的反应性要 强得多；分子固体比所有延伸固体中的作用都弱， 分子的可移动性很强，这在其物理性质上表现为低 熔点和低硬度，它们的化学反应性最强。
我们根据固相化学反应发生的温度将固相化学 反应分为三类，即反应温度低于100℃的低热固相 反应，反应温度介于100～600℃之间的中热固相反 应，以及反应温度高于600℃的高温固相反应。虽 然这仅是一种人为的分法，但每一类固相反应的特 征各有所不同，不可替代，在合成化学中必将充分 发挥各自的优势。
潜伏期
多组分固相化学反应开始于两相的接触部分．反应产 物层一旦生成，为了使反应继续进行，反应物以扩散方式 通过生成物进行物质输运，而这种扩散对大多数固体是较 慢的。同时，反应物只有集积到一定大小时才能成核，而 成核需要一定温度，低于某一温度Tn，反应则不能发生， 只有高于Tn时反应才能进行。这种固体反应物间的扩散及 产物成核过程便构成了固相反应特有的潜伏期。这两种过 程均受温度的显著影响，温度越高，扩散越快，产物成核 越快，反应的潜伏期就越短；反之，则潜伏期就越长。当 低于成核温度Tn时，固相反应就不能发生。
可见，固相反应经历四个阶段：
扩散—反应—成核—生长
但由于各阶段进行的速率在不同的反应体系 或同一反应体系不同的反应条件下不尽相同，使得 各个阶段的特征并非清晰可辨，总反应特征只表现 为反应的决速步的特征。
2.2 低热固相化学反应的特有规律
按照参加反应的物种数可将固相反应体系分为单 组分固相反应和多组分固相反应。到目前为止，已经 研究的多组分固相反应有如下十五类：⑴中和反应； ⑵氧化还原反应；⑶配位反应；⑷分解反应；⑸离子 交换反应；⑹成簇反应；⑺嵌入反应；⑻催化反应； ⑼取代反应；⑽加成反应；⑾异构化反应；⑿有机重 排反应；⒀偶联反应；⒁缩合或聚合反应，⒂主客体 包合反应。
《低温合成技术》ppt课件
资料问题
❖ 1、低温的定义？
❖ 1〕 低温物理学：−150℃, 123K以下的温度。
❖ 2〕 低温是： 低于液氮温度〔77K〕；
❖
低于液氦温度〔4.2K〕〔超低温〕
❖ 3〕 制冷技术：
❖
120K以上，普冷；
❖
120~0.3K，深冷〔又称低温〕；
❖
0.3K以下，极低温。
2、生活中低温的运用？低温景象？ 食品冷冻冷藏、温馨性空气调理、医疗卫生 、工业。 随着温度的不断降低，物质发生着宏大的变化，出现了许
多神奇的景象： 锡块变成了锡粉； 空气在-190℃时会变成浅蓝色液体； 橡胶变得像玻璃一样脆； 鸡蛋摔在地上会像皮球一样跳起来； “玻璃金鱼〞 复活。
3、资料在低温下会发生什么变化？ 1〕机械性能：低温脆化 2〕热学性质：固体比热容在某些温度下会突变 3〕电学性质：金属的导电性明显提高，而半导体的导电性
冰—酸体系
一份浓硝酸+一份冰 一份浓盐酸+两份冰 一份浓盐酸+三份冰
低温-37.5 ℃ 低温-56 ℃ 低温-43 ℃
2〕非水冷浴
① 干冰(固体升华制冷)
②
原理：干冰的升华温度为-78.3℃，干冰的导热性不好
溶剂 四氯化碳 氯乙烷
冷浴温度/℃ -23 -60
溶剂 乙醇 丙酮
冷浴温度/℃ -72 -78
❖ 液相高速淬火法是制备非晶态金属(合金)资料的主要方 法。其根本原理与玻璃的转变过程类似，仅是冷却速度 不同而已。玻璃熔体的粘度大，冷却速度通常为10℃/S。 液态金属粘度小，流动性很大，构成非晶态的冷却速度 必需为104~108 ℃ /S。这样高的冷却速度，在技术上难 度是很大的。经努力，如今冷却速度已达106~107 ℃ /S。 用双辊急冷法和单辊滚筒离心急冷法制成了非晶态金属 带(箔)材，用水纺丝法制成了线材，用空化法制成了粉 末。
❖ 1、低温的定义？
❖ 1〕 低温物理学：−150℃, 123K以下的温度。
❖ 2〕 低温是： 低于液氮温度〔77K〕；
❖
低于液氦温度〔4.2K〕〔超低温〕
❖ 3〕 制冷技术：
❖
120K以上，普冷；
❖
120~0.3K，深冷〔又称低温〕；
❖
0.3K以下，极低温。
2、生活中低温的运用？低温景象？ 食品冷冻冷藏、温馨性空气调理、医疗卫生 、工业。 随着温度的不断降低，物质发生着宏大的变化，出现了许
多神奇的景象： 锡块变成了锡粉； 空气在-190℃时会变成浅蓝色液体； 橡胶变得像玻璃一样脆； 鸡蛋摔在地上会像皮球一样跳起来； “玻璃金鱼〞 复活。
3、资料在低温下会发生什么变化？ 1〕机械性能：低温脆化 2〕热学性质：固体比热容在某些温度下会突变 3〕电学性质：金属的导电性明显提高，而半导体的导电性
冰—酸体系
一份浓硝酸+一份冰 一份浓盐酸+两份冰 一份浓盐酸+三份冰
低温-37.5 ℃ 低温-56 ℃ 低温-43 ℃
2〕非水冷浴
① 干冰(固体升华制冷)
②
原理：干冰的升华温度为-78.3℃，干冰的导热性不好
溶剂 四氯化碳 氯乙烷
冷浴温度/℃ -23 -60
溶剂 乙醇 丙酮
冷浴温度/℃ -72 -78
❖ 液相高速淬火法是制备非晶态金属(合金)资料的主要方 法。其根本原理与玻璃的转变过程类似，仅是冷却速度 不同而已。玻璃熔体的粘度大，冷却速度通常为10℃/S。 液态金属粘度小，流动性很大，构成非晶态的冷却速度 必需为104~108 ℃ /S。这样高的冷却速度，在技术上难 度是很大的。经努力，如今冷却速度已达106~107 ℃ /S。 用双辊急冷法和单辊滚筒离心急冷法制成了非晶态金属 带(箔)材，用水纺丝法制成了线材，用空化法制成了粉 末。
- 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、"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、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)。
4
低温固相合成发展
1993年Mallouk教授在《science》上发表评述：“传统固 相化学反应合成所得的是热力学稳定的产物，而那些介稳 中间物或动力学控制的化合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的产物。为了得到 介稳固态相反应产物，扩大材料都选择范围，有必要降低 固相反应温度。
们的晶体结构；
17
固相合成方法的适用范围
4. 合成固配化合物 用低热固相反应的方法可以方便地合成CoCl2，NiCl2，
CuCl2，MnCl2等过渡金属卤化物与芳香醛的配合物，如对二 甲氨基苯甲醛(p-DMABA)和CoCl2·6H2O通过固相反应可以得到 暗红色配合物Co(p-DMABA) 2Cl2·2H2O。
9
固相合成方法的概念
固相反应
高热固相反应
中热固相反应
低热固相反应
10
固相合成方法的概念
高热固相反应：反应温度高于600 ℃。传统固相反应通常是指高温 固相反应。 中热固相反应：由于一些只能在较低温度下稳定存在而在高温下分 解的介稳化合物，在中热固相反应中可使产物保留反应物的结构特
征，由此而发展起来的前体合成法、熔化合成法、水热合成法的研
18
固相合成方法的适用范围
5. 合成配合物的几何异构体 近年来的研究发现，低热固相化学反应若能进行，多数比 溶液中表现出更高的反应效率和选择性。根据这一研究结 果，利用下列两个室温固相化学反应，成功的分别一步制 备了顺、反甘氨酸铜的两个异构体：
Cu OH 2
Hgly R.TCis-Cu gly 2
12
固相合成方法的原理
我国学者忻新泉领导的研究小组于1988年开始报导“固 态配位化学反应研究”系列，对室温或近室温下的固相配 位化学反应进行了比较系统的研究，探讨了低热固相反的 机理，提出低热固相反应为扩散-反应-成核-产物晶粒生 长四个过程。
13
3、固相合成方法的适用范围
1、合成原子簇化合物
39
(4) 分步反应
溶液中配位化合物存在逐级平衡，各种配位比的化合物 平衡共存，如金属离子Ｍ与配体Ｌ有下列平衡（略去可能有 的电荷）：
M L
ML LML2 LML3 LML4 L……
各种型体的浓度与配体浓度、溶液pH等有关。由于固相化学
反应一般不存在化学平衡，因此可以通过精确控制反应物的
低温固相合成
随意将高氯酸 盐或含硝基化合物
与其他物质研磨 可能会出带来意外
7
8
1、固相合成方法的概念
固相合成方法：指那些有固态物质参加的反应。也就是 说，反应物必须是固态物质的反应，才能称为固态反应。 固相反应不适用溶剂，具有高选择性、高产率、工艺过 程简单等优点，是人们制备新型固体材料的主要手段之 一。
配比等条件，实现分步反应，得到所需的目标化合物。
40
(5) 嵌入反应
具有层状或夹层状结构的固体，如石墨、MoS2、TiS2 等都可以发生嵌入反应，生成嵌入化合物。这是因为层与 层之间具有足以让其它原子或分子嵌入的距离，容易形成 嵌入化合物。固体的层状结构只有在固体存在时才拥有， 一旦固体溶解在溶剂中，层状结构不复存在，因而溶液化 学中不存在嵌入反应。
22
固相合成方法的适用范围
9. 合成有机化合物 众所周知，加热氰酸铵可制得尿素（Whler反应），这是
一个典型的固相反应，可恰恰又是有机化学诞生的标志性反应。 然而，在有机化学的发展史上扮演过如此重要角色的固相反应 本身却被有机化学家们遗忘殆尽，即使在找不到任何理由的情 况下，亦总是习惯地将有机反应在溶液相中发生，这几乎已成 了思维定势。
15
固相合成方法的适用范围
2. 合成新的多酸化合物 多酸化合物因具有抗病毒、抗癌和抗艾滋病等生物
活性作用以及作为多种反应的催化剂而引起了人们的广 泛兴趣。这类化合物通常由溶液反应制得。目前，利用 低热固相反应方法，已制备出多个具有特色的新的多酸 化合物。
16
固相合成方法的适用范围
3. 合成新的配合物
应用低热固相反应方法可以方便地合成单核和多核配合物
[C5H4N(C16H33)]4[Cu4Br8]
，
[Cu0.84Au0.16(SC(Ph)NHPh)(Ph3P)2Cl] ， [Cu2(PPh3)4(NCS)2] ，
[Cu(SC(Ph)NHPh)(PPh3)2X]
(X=Cl,Br,I)
，
[Cu(HOC6H4CHNNHCSNH2)(PPh3)2X](X=Br,I)等，并测定了它
23
24
低热固相合成工艺种类
• ⑴中和反应； • ⑵氧化还原反应； • ⑶配位反应； • ⑷分解反应； • ⑸离子交换反应； • ⑹成簇反应； • ⑺嵌入反应； • ⑻催化反应；
• ⑼取代反应； • ⑽加成反应； • ⑾异构化反应； • ⑿有机重排反应； • ⒀偶联反应； • ⒁缩聚和缩合反应； • ⒂主客体包合反应。
37
Hale Waihona Puke (2) 无化学平衡根据热力学知识， 若反应
发生微小变化 ，则
引起反应体系吉布斯函数改变为
若反应时在等温等压下进行的， 则 而该反应的摩尔吉布斯函数改为 它是反应进行的推动力源泉
，从
38
(3) 拓扑化学控制原理
我们知道，溶液中反应物分子处于溶剂的包围中，分 子碰撞机会各向均等，因而反应主要由反应物的分子结构 决定。但在固相反应中，各固体反应物的晶格是高度有序 排列的，因而晶格分子的移动较困难，只有合适取向的晶 面上的分子足够地靠近，才能提供合适的反应中心，使固 相反应得以进行，这就是固相反应特有的拓扑化学控制原 理。
究特别活跃。 低热固相反应：反应温度降至室温或接近室温。因而，低热固相反 应又叫室温固相反应，指的是在室温或近室温（≤100℃）的条件下， 固相化合物之间所进行的化学反应。
11
2、固相合成方法的原理
国际上：90年代中期，Kaupp等通过原子力显微镜观察有机 固相反应，提出了三步反应机理： 相重建（phase rebuilding） 相转变（phase transformation） 晶体分解或分离（crystal disintration or detachement）
KOH，25℃，1d
p Cl Ph CHO
p Cl Ph CH2OH p Cl Ph COOH
28
2．重排反应 Meyer-Schuster重排反应：在固体状态下，将等物质的量 的炔丙基醇和对甲基苯磺酸（TsOH)粉末混合物在50℃下放 置2~3h，可发生TsOH催化的Meyer-Schuster重排反应，得 到重排产物醛，反应式为：
25
1. 氧化还原反应
Baeyer-Villiger氧化反应：如在固体状态下，一些酮与 间氯过氧苯甲酸的Baeyer-Villiger氧化反应比在氯仿溶液 中反应快，产率高，反应式为：
R1COR2 m ClC6H4CO3H R1CO2R2
氢化还原反应：如将固态酮与10倍摩尔量的NaBH4研磨， 发生固相还原反应，高产率地得到相应的醇。此外，该反 应还具有液相反应所不存在的立体专一性。
材料合成与制备
低热固相合成
目录
低热固相合成发展 低热固相合成反应原理 低热固相化学合成反应工艺 低热固相合成应用实例
2
3
低温固相合成发展
直到1912年，Hedvall在Berichte 发表了“关于林曼绿”（C oO和ZnO的粉末固体反应）为题的论文，有关固相化学的历 史才正式拉开序幕。 1963年，Tscherniajew等首先用K2[PtI6]与KCN固-固反应， 制取了稳定产物K2[Pt(CN)6]。
26
酚的氧化及醌的还原反应：如将等物质的量的氢醌及硝 酸铈(Ⅳ)铵混合后，共同研磨5-10min，然后室温放置2d， 高产率地得到氧化产物醌。若在超声辐射下2h即完成反应， 且产率又有所增加。若将醌与过量的连二亚硫酸钠共同研 磨，醌被还原，得到相应的氢醌。
27
Cannizzaro反应：在固体状态下，一些无α-氢原子的芳 香醛在KOH的作用下发生分子内的氧化还原反应（歧化反 应，此即Cannizzaro反应），高产率地得到歧化产物。例 如：
H2O+H2O
Cu Ac 2
2Hgly R.Ttans-Cu gly 2
H2O+2HAc
19
固相合成方法的适用范围
6.合成反应中间体 利用低热固相反应分步进行和无化学平衡的特点，可以通
过控制固相反应发生的条件而进行目标合成或实现分子组装， 这是化学家梦寐以求的目标，也是低热固相化学的魅力所在。
2、合成新的多酸化合物
固
3、合成新的配合物
相
合
4、 合成固配化合物
成
法
5、 合成配合物的几何异构体
使
用
6、合成反应中间体
范
围
7、 合成非线性光学材料
8、纳米材料 9、合成有机化合物
14
固相合成方法的适用范围
1.合成原子簇化合物 传统的Mo(W,V)-Cu(Ag)-S(Se)簇合物的合成都是在溶液
中进行的。低热固相反应合成方法利用较高温度有利于簇合 物的生成，而低沸点溶剂（如CH2Cl2）有利于晶体生长的特 点，开辟了合成原子簇化合物的新途径。
容易控制，在通常情况下仅需要反应物在玛瑙中研磨即可。
35
1.反应过程
• (1)潜伏期 • (2) 无化学平衡 • (3) 拓扑化学控制原理 • (4) 分步反应 • (5) 嵌入反应
36
（1）潜伏期
多组分固相化学反应开始于两相的接触部分，反应产物 层一旦生成，为了使反应继续进行，反应物以扩散方式通过 生成物进行物质输运。同时，反应物只有集积到一定大小时 才能成核，而成核需要一定温度，低于某一温度Tn，反应则 不能发生，只有高于Tn时反应才能进行。这种固体反应物间 的扩散及产物成核过程便构成了固相反应特有的潜伏期。
低温固相合成发展
1993年Mallouk教授在《science》上发表评述：“传统固 相化学反应合成所得的是热力学稳定的产物，而那些介稳 中间物或动力学控制的化合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的产物。为了得到 介稳固态相反应产物，扩大材料都选择范围，有必要降低 固相反应温度。
们的晶体结构；
17
固相合成方法的适用范围
4. 合成固配化合物 用低热固相反应的方法可以方便地合成CoCl2，NiCl2，
CuCl2，MnCl2等过渡金属卤化物与芳香醛的配合物，如对二 甲氨基苯甲醛(p-DMABA)和CoCl2·6H2O通过固相反应可以得到 暗红色配合物Co(p-DMABA) 2Cl2·2H2O。
9
固相合成方法的概念
固相反应
高热固相反应
中热固相反应
低热固相反应
10
固相合成方法的概念
高热固相反应：反应温度高于600 ℃。传统固相反应通常是指高温 固相反应。 中热固相反应：由于一些只能在较低温度下稳定存在而在高温下分 解的介稳化合物，在中热固相反应中可使产物保留反应物的结构特
征，由此而发展起来的前体合成法、熔化合成法、水热合成法的研
18
固相合成方法的适用范围
5. 合成配合物的几何异构体 近年来的研究发现，低热固相化学反应若能进行，多数比 溶液中表现出更高的反应效率和选择性。根据这一研究结 果，利用下列两个室温固相化学反应，成功的分别一步制 备了顺、反甘氨酸铜的两个异构体：
Cu OH 2
Hgly R.TCis-Cu gly 2
12
固相合成方法的原理
我国学者忻新泉领导的研究小组于1988年开始报导“固 态配位化学反应研究”系列，对室温或近室温下的固相配 位化学反应进行了比较系统的研究，探讨了低热固相反的 机理，提出低热固相反应为扩散-反应-成核-产物晶粒生 长四个过程。
13
3、固相合成方法的适用范围
1、合成原子簇化合物
39
(4) 分步反应
溶液中配位化合物存在逐级平衡，各种配位比的化合物 平衡共存，如金属离子Ｍ与配体Ｌ有下列平衡（略去可能有 的电荷）：
M L
ML LML2 LML3 LML4 L……
各种型体的浓度与配体浓度、溶液pH等有关。由于固相化学
反应一般不存在化学平衡，因此可以通过精确控制反应物的
低温固相合成
随意将高氯酸 盐或含硝基化合物
与其他物质研磨 可能会出带来意外
7
8
1、固相合成方法的概念
固相合成方法：指那些有固态物质参加的反应。也就是 说，反应物必须是固态物质的反应，才能称为固态反应。 固相反应不适用溶剂，具有高选择性、高产率、工艺过 程简单等优点，是人们制备新型固体材料的主要手段之 一。
配比等条件，实现分步反应，得到所需的目标化合物。
40
(5) 嵌入反应
具有层状或夹层状结构的固体，如石墨、MoS2、TiS2 等都可以发生嵌入反应，生成嵌入化合物。这是因为层与 层之间具有足以让其它原子或分子嵌入的距离，容易形成 嵌入化合物。固体的层状结构只有在固体存在时才拥有， 一旦固体溶解在溶剂中，层状结构不复存在，因而溶液化 学中不存在嵌入反应。
22
固相合成方法的适用范围
9. 合成有机化合物 众所周知，加热氰酸铵可制得尿素（Whler反应），这是
一个典型的固相反应，可恰恰又是有机化学诞生的标志性反应。 然而，在有机化学的发展史上扮演过如此重要角色的固相反应 本身却被有机化学家们遗忘殆尽，即使在找不到任何理由的情 况下，亦总是习惯地将有机反应在溶液相中发生，这几乎已成 了思维定势。
15
固相合成方法的适用范围
2. 合成新的多酸化合物 多酸化合物因具有抗病毒、抗癌和抗艾滋病等生物
活性作用以及作为多种反应的催化剂而引起了人们的广 泛兴趣。这类化合物通常由溶液反应制得。目前，利用 低热固相反应方法，已制备出多个具有特色的新的多酸 化合物。
16
固相合成方法的适用范围
3. 合成新的配合物
应用低热固相反应方法可以方便地合成单核和多核配合物
[C5H4N(C16H33)]4[Cu4Br8]
，
[Cu0.84Au0.16(SC(Ph)NHPh)(Ph3P)2Cl] ， [Cu2(PPh3)4(NCS)2] ，
[Cu(SC(Ph)NHPh)(PPh3)2X]
(X=Cl,Br,I)
，
[Cu(HOC6H4CHNNHCSNH2)(PPh3)2X](X=Br,I)等，并测定了它
23
24
低热固相合成工艺种类
• ⑴中和反应； • ⑵氧化还原反应； • ⑶配位反应； • ⑷分解反应； • ⑸离子交换反应； • ⑹成簇反应； • ⑺嵌入反应； • ⑻催化反应；
• ⑼取代反应； • ⑽加成反应； • ⑾异构化反应； • ⑿有机重排反应； • ⒀偶联反应； • ⒁缩聚和缩合反应； • ⒂主客体包合反应。
37
Hale Waihona Puke (2) 无化学平衡根据热力学知识， 若反应
发生微小变化 ，则
引起反应体系吉布斯函数改变为
若反应时在等温等压下进行的， 则 而该反应的摩尔吉布斯函数改为 它是反应进行的推动力源泉
，从
38
(3) 拓扑化学控制原理
我们知道，溶液中反应物分子处于溶剂的包围中，分 子碰撞机会各向均等，因而反应主要由反应物的分子结构 决定。但在固相反应中，各固体反应物的晶格是高度有序 排列的，因而晶格分子的移动较困难，只有合适取向的晶 面上的分子足够地靠近，才能提供合适的反应中心，使固 相反应得以进行，这就是固相反应特有的拓扑化学控制原 理。
究特别活跃。 低热固相反应：反应温度降至室温或接近室温。因而，低热固相反 应又叫室温固相反应，指的是在室温或近室温（≤100℃）的条件下， 固相化合物之间所进行的化学反应。
11
2、固相合成方法的原理
国际上：90年代中期，Kaupp等通过原子力显微镜观察有机 固相反应，提出了三步反应机理： 相重建（phase rebuilding） 相转变（phase transformation） 晶体分解或分离（crystal disintration or detachement）
KOH，25℃，1d
p Cl Ph CHO
p Cl Ph CH2OH p Cl Ph COOH
28
2．重排反应 Meyer-Schuster重排反应：在固体状态下，将等物质的量 的炔丙基醇和对甲基苯磺酸（TsOH)粉末混合物在50℃下放 置2~3h，可发生TsOH催化的Meyer-Schuster重排反应，得 到重排产物醛，反应式为：
25
1. 氧化还原反应
Baeyer-Villiger氧化反应：如在固体状态下，一些酮与 间氯过氧苯甲酸的Baeyer-Villiger氧化反应比在氯仿溶液 中反应快，产率高，反应式为：
R1COR2 m ClC6H4CO3H R1CO2R2
氢化还原反应：如将固态酮与10倍摩尔量的NaBH4研磨， 发生固相还原反应，高产率地得到相应的醇。此外，该反 应还具有液相反应所不存在的立体专一性。
材料合成与制备
低热固相合成
目录
低热固相合成发展 低热固相合成反应原理 低热固相化学合成反应工艺 低热固相合成应用实例
2
3
低温固相合成发展
直到1912年，Hedvall在Berichte 发表了“关于林曼绿”（C oO和ZnO的粉末固体反应）为题的论文，有关固相化学的历 史才正式拉开序幕。 1963年，Tscherniajew等首先用K2[PtI6]与KCN固-固反应， 制取了稳定产物K2[Pt(CN)6]。
26
酚的氧化及醌的还原反应：如将等物质的量的氢醌及硝 酸铈(Ⅳ)铵混合后，共同研磨5-10min，然后室温放置2d， 高产率地得到氧化产物醌。若在超声辐射下2h即完成反应， 且产率又有所增加。若将醌与过量的连二亚硫酸钠共同研 磨，醌被还原，得到相应的氢醌。
27
Cannizzaro反应：在固体状态下，一些无α-氢原子的芳 香醛在KOH的作用下发生分子内的氧化还原反应（歧化反 应，此即Cannizzaro反应），高产率地得到歧化产物。例 如：
H2O+H2O
Cu Ac 2
2Hgly R.Ttans-Cu gly 2
H2O+2HAc
19
固相合成方法的适用范围
6.合成反应中间体 利用低热固相反应分步进行和无化学平衡的特点，可以通
过控制固相反应发生的条件而进行目标合成或实现分子组装， 这是化学家梦寐以求的目标，也是低热固相化学的魅力所在。
2、合成新的多酸化合物
固
3、合成新的配合物
相
合
4、 合成固配化合物
成
法
5、 合成配合物的几何异构体
使
用
6、合成反应中间体
范
围
7、 合成非线性光学材料
8、纳米材料 9、合成有机化合物
14
固相合成方法的适用范围
1.合成原子簇化合物 传统的Mo(W,V)-Cu(Ag)-S(Se)簇合物的合成都是在溶液
中进行的。低热固相反应合成方法利用较高温度有利于簇合 物的生成，而低沸点溶剂（如CH2Cl2）有利于晶体生长的特 点，开辟了合成原子簇化合物的新途径。
容易控制，在通常情况下仅需要反应物在玛瑙中研磨即可。
35
1.反应过程
• (1)潜伏期 • (2) 无化学平衡 • (3) 拓扑化学控制原理 • (4) 分步反应 • (5) 嵌入反应
36
（1）潜伏期
多组分固相化学反应开始于两相的接触部分，反应产物 层一旦生成，为了使反应继续进行，反应物以扩散方式通过 生成物进行物质输运。同时，反应物只有集积到一定大小时 才能成核，而成核需要一定温度，低于某一温度Tn，反应则 不能发生，只有高于Tn时反应才能进行。这种固体反应物间 的扩散及产物成核过程便构成了固相反应特有的潜伏期。