无机合成与制备化学 期末复习材料

高温合成在高温的条件下，反应物分子易于扩散，在扩散的过程中形成新相，新的物质或新材料，此过程称为高温合成。在高温的条件下，反应物分子易于扩散，在扩散的过程中形成晶核，晶核不断生长，形成新的物质或新材料

高温合成 在高温的条件下，反应物分子易于扩散，在扩散的过程中形成新相，新的物质或新材料，此 过程称为高温合成。 在高温的条件下，反应物分子易于扩散，在扩散的过程中形成晶核，晶核不断生长，形成新 的物质或新材料，此过程称为高温固相合成。 该反应在热力学上是完全可以进行的，但在实际中，该反应需要很高的温度条件 1200°C1500°C 下才能进行，而且进行的非常缓慢，在下，几乎不反应，而在下，也要需 要几天反应才能完成。 MgOAl203 在一定的高温条件下，与的晶粒界面间将产生反应而生成产物尖晶石型 第一阶段将是在晶粒界面上或界面邻近的反应物晶格中生成 MgAl204 层。这种反应的 MgAl204 晶核 ，实现这步是相当困难的，因为生成的晶核与反应物的结构不同。因此，成 核反应需要通过反应物界面结构的重新排列，其中包括结构中阴、阳离子键的断裂和重新结 高温下有利于这些 MgOAl203Mg2+Al3+ 合，和晶格中和离子的脱出、扩散和进入缺位。 过程的进行，有利于晶核的生成。 同样，进一步实现在晶核上的晶体生长也有相当的困难。 横跨两个界面的扩散才有可能在核上发生晶体生 Mg2+Al3+ 因为对原料中的和来讲，则需要 长反应，并使原料界面间的产物层加厚 。因此很明显地可以看到，决定此反应的控制步骤应 Mg2+A13+ 该是晶格中和离子的扩散，而升高温度是有利于晶格中离子扩散的，因而明显 有利于促进反应。另一方而，随着反应物层厚度的增加，反应速率是会随之而减慢的。曾经 NiAl2O4Ni2+ 有人详细地研究过另一种尖晶石型的固相反应动力学关系，也发现阳离子、 A13+NiAl2O4 通过产物层的内扩散是反应的控制步骤。 (a) 综上所述，可以得出影响这类固相反应速率的主要应有下列三个因素：反应物固体 (b)(c) 的表面积和反应物间的接触面积；生成物相的成核速度；相界面间特别是通过生成物 相层的离子扩散速度。 46 页有个具体的例子 用于化学转移反应的装置样式很多，它们将根据具体的反应条件设计。对于固体物在一个温 2—8A 度梯度下的转移反应，可用图所示的装置来表示。这是一种理想化的流动装置。是