溶胶凝胶法

溶胶－凝胶法就是用含高化学活性组分的化合物作前驱体，在液相下将这些原料均匀混合，并进行水解、缩合化学反应，在溶液中形成稳定的透明溶胶体系，溶胶经陈化胶粒间缓慢聚合，形成三维空间网络结构的凝胶，凝胶网络间充满了失去流动性的溶剂，形成凝胶。凝胶经过干燥、烧结固化制备出分子乃至纳米亚结构的材料。

胶体（colloid）是一种分散相粒径很小的分散体系，分散相粒子的重力可以忽略，粒子之间的相互作用主要是短程作用力。

溶胶（Sol）是具有液体特征的胶体体系，分散的粒子是固体或者大分子，分散的粒子大小在1～1000nm之间。

凝胶（Gel）是具有固体特征的胶体体系，被分散的物质形成连续的网状骨架，骨架空隙中充有液体或气体，凝胶中分散相的含量很低，一般在1％～3％之间。

溶胶－凝胶法的化学过程首先是将原料分散在溶剂中，然后经过水解反应生成活性单体，活性单体进行聚合，开始成为溶胶，进而生成具有一定空间结构的凝胶，经过干燥和热处理制备出纳米粒子和所需要材料。其最基本的反应是：

(l）水解反应：M(OR)n ＋H2O →M (OH) x (OR) n－x ＋xROH

(2) 聚合反应：－M－OH ＋HO－M－→－M－O－M－＋H2O

－M－OR ＋HO－M－→－M－O－M－＋ROH

优点：

容易达到分子水平均匀，便于控制掺杂量，热处理温度低、设备简单、价格低廉等

溶胶凝胶法，其物质可以形成有聚合能力的线型分子结构的水解中间产物，在与其他物质结合，缩聚成复合水解中间产物，或是进行缩聚反应而进入复合水解中间产物网络中。形成的物质较为稳定。且形成的凝胶于加水量有关系，若是加水量较少，水解不够彻底，加水量多，不易形成溶胶。

柠檬酸与乙二醇混合才会形成溶胶凝胶，而柠檬酸时很强的络合剂，在酸性条件下，会与金属形成稳定的络合物。