最新低热固相合成反应专业知识讲座.ppt
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传统的固相化学1.1传统的固相化学SolidStateReactions(SSR)Solidstatereaction-ReactionratesAsolid-statereactionwillnotoccuruntilthetemperaturereachesatleast2/3ofthemeltingpointofoneofthereactants.ReagentsandEquipmentFurnaces低温固相化学低温固相化学固体的结构和固相化学反应一个室温固——固反应的实例:固体4—甲基苯胺与固体CoCl2·6H2O按2:1摩尔比在室温(20℃)下混合,一旦接触,界面即刻变蓝,稍加研磨反应完全.该反应甚至在0℃同样瞬间变色。但在CoCl2的水溶液中加入4—甲基苯胺(摩尔比同上),无论是加热煮沸还是研磨、搅拌都不能使白色的4—甲基苯胺表面变蓝,即使在饱和的CoCl2水溶液中也是如此。固相反应机理固相反应机理低热固相化学反应的特有规律低热固相化学反应的特有规律低热固相化学反应的特有规律低热固相化学反应的特有规律固相反应与液相反应的差别固相反应与液相反应的差别固相反应与液相反应的差别固相反应与液相反应的差别低热固相反应在合成化学中的应用合成原子簇化合物合成新的多酸化合物忻新泉教授等以(NH4)2MS4(M=Mo,W)为原料合成了同时含有簇阳离子和多酸阴离子的化合物[WS4Cu4(γ-MePy)8[W6O19]以及含两种阴离子的多酸化合物(n-Bu4N)4[Ag2I4][M6O19](M=Mo,W);还合成了含砷的硅钨酸化合物(n-Bu4N)3[As(SiW11O39)]等。合成新的配合物合成有机化合物结语Advantagesofsolidstatereactions水热与溶剂热合成1.1合成化学与技术1.1合成化学与技术1.2合成的特点1.2合成的特点1.3反应的基本类型1.3反应的基本类型1.3反应的基本类型1.3反应的基本类型1.3反应的基本类型1.3反应的基本类型1.3反应的基本类型第二节水热与溶剂体系的成核与晶体生长2.1成核2.1成核第三节功能材料的水热与溶剂热合成3.1介稳材料的合成3.1介稳材料的合成3.2人工水晶的合成3.2人工水晶的合成3.3特殊结构、凝聚态与聚集态的制备高压容器是进行高温高压水热实验的基本设备。研究的内容和水平在很大程度上取决于高压设备的性能和效果。★在高压容器的材料选择上,要求机械强度大、耐高温、耐腐蚀和易加工。★在高压容器的设计上,要求结构简单,便于开装和清洗、密封严密、安全可靠。反应釜主要应用:※放射性废物处理※重金属的固定化※地质学上续成作用的研究※多孔烧结体的预成型※机能陶瓷材料的低温烧结※无机膜材料的制备※催化材料的制备水热与溶剂热合成程序返回1介绍2水溶液电解3熔盐电解和熔盐技术4非水溶剂中无机化合物的电解合成1.电解定律(也称法拉第定律)电解时,电极上发生变化的物质的质量与通过的电量成正比,并且每通过1F电量(96500C或26.8A·h)可析出1mo1任何物质。数学式可表示如下:式中:G――析出物质的质量(单位g);E――析出物质的化学当量;Q――电量(单位为C);I――电流(单位为A);t――电流通过的时间(单位为s)。2.电流效率根据法拉第定律沉积物质的当量与通过的电流量成正比。但在实际工作中我们并不能获得理论量的沉积物质。实际析出的金属量与法拉第定律计算出来的理论量之比,称为电流效率式中:η-电流效率;G实-实际析出的金属量;G理-按法拉第定律计算应析出的金属量。3.电流密度每单位电极面积上所通过的电流称为电流密度。通常以每平方米电极面积所通过的电流(单位为安培)来表示。4.电极电位和标准电位在任一电解质溶液中浸入同一金属的电极,在金属和溶液间即产生电位差,称为电极电位,不同的金属有不同的电极电位值,而且与溶液的浓度有关。这可由奈斯特(Nernst)公式计算:对于任意氧化还原反应Nernst公式可表示为:式中:R-8.3J/(mo1·K)(摩尔气体常数);F-96500C/mol(法拉第常数);n-离子的价数;c-溶液浓度。称为标准电极电位,在一定的温度下它是一个常数,等于溶液中离子活度为1时的电极电位。返回1.阳极电解提纯时,阳极为提纯金属的粗制品。根据电解条件做成适当的大小和形状。导线宜用同种金属;难以用同种金属时,应将阳极—导线接触部分覆盖上,不使其与电解液接触。电解提取时的阳极,必须在该环境下几乎是不溶的(见下表)。2.阴极只要能高效率地回收析出的金属,无论金属的种类、质量、形状如何,都可以用作阴极。设计阴极时,一般要使其面积比阳极面积多一圈(10%~20%)。这是为了防