《溶胶-凝胶法：高均一性、高比表面积催化剂制备.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《溶胶-凝胶法：高均一性、高比表面积催化剂制备.ppt（168页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、溶胶溶胶- -凝胶法凝胶法Sol-Gel Method制备高均一性（原子/分子水平的均匀混合）、高比表面积的催化剂戴启广在电催化分解水研究领域取得重大突破华理教师以第一作者身份在华理教师以第一作者身份在Science上发表论文上发表论文研究成果被认为开辟了一条推动能源转换与存储领域快速发展的新通道以多金属协同催化机制为导向，该工作的研究人员发展了一种室温下溶胶室温下溶胶-凝胶合成方法，得益于溶胶状态下各金属原子的凝胶合成方法，得益于溶胶状态下各金属原子的均相混合均相混合和无后续加热处理的保护，突破了由于不同金属氧化物晶格不匹配而导致相分离的障碍，最终使催化剂材料保持了最终使催化剂材料保持了Fe
2、、Co和和W多金属氧化物多金属氧化物/氢氧化物的原子尺度上的均相分散氢氧化物的原子尺度上的均相分散性性，极大地提升了不同金属原子间的相互作用，最终实现了三大突破：产氧电催化剂性能的大幅提升，本征质量比活性和TOFs为目前已报道最优催化剂材料的三倍有余，电能向化学能的转化效率由70%提高到80%以上。参考资料Sumio Sakka - Handbook of Sol-Gel Science and Technology: Processing, Characterization and ApplicationsPublished: 2004-12-14 | ISBN: 1402079699Sol
3、-Gel Science: The Physics and Chemistry of Sol-Gel ProcessingPublisher: Academic Press | ISBN: 0121349705 | edition 1990 Mario AparicioSol-Gel Processing for Conventional and Alternative Energy (Advances in Sol-Gel Derived Materials and Technologies)Publisher: Springer | ISBN: 1461419565 | 2012 溶胶-凝
4、胶技术应用作者：黄剑锋 编图书出版社：化学工业出版社出版时间： 2010-05ISBN：7-5025-7242-2 Sol-Gel Nanocomposites (Advances in Sol-Gel Derived Materials and Technologies) by Massimo Guglielmi and Guido KickelbickEnglish | 2014 | ISBN: 1493912089 | 227 pages | PDF | 6,5 MB First comprehensive treatment of nanocomposites obtained by
5、sol-gel methods Focuses on nanocomposites with inorganic and hybrid organic-inorganic matrices Describes design tools to optimize structure and properties for various applications Covers synthesis, processing, characterization, and modeling Uses first principles to describe the influence of interfac
6、ial characteristics on materials properties Presents case studies for both films and bulk applications Provides examples of products on the market, with descriptions of the scientific principles at the base of their success Includes contributions from recognized leaders in this multidisciplinary are
7、a.Handbook of Heterogeneous Catalysis (8 Volumes, 2nd Edition)p119Solgel processing is one of the routes for the preparation of porous materials by their solidification from a true solution phasetrue solution phasehttp:/ method is characterized by the formation of stable colloidal solutions (sol) in
8、 the first step, followed by anisotropic condensation of colloidal particles (micelles) producing polymeric chains with entrapped solution of condensation byproducts, resulting in the formation of a liogel or hydrogel or monolith when external solvent is not used. After washing out the byproducts, t
9、he solvent removal produces xerogels or aerogels, depending on the drying mode, with distinct structures of the primary particles and their packing manner (texture)溶胶凝胶法概览溶胶凝胶法概览The main peculiarityThe formation of a clear colloidal solution due to primary condensation of dissolved molecular precurs
10、ors.The merging of these colloidal particles during the subsequent gelation stage into polymeric chains by chemical bonding between local reactive groups at their surface.溶胶溶胶无固定形状无固定形状固相粒子自由运动固相粒子自由运动凝胶凝胶固定形状固定形状固相粒子按一定网架结构固定不能自由移动固相粒子按一定网架结构固定不能自由移动丁达尔效应丁达尔效应当一束光线透过胶体，从入射光的垂直方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的“通路”
11、，这种现象叫丁达尔现象，也叫丁达尔效应（Tyndall effect）、丁泽尔现象、丁泽尔效应。可以采用丁达尔现象来区分胶体和溶液.氢氧化铁胶体制备、丁达尔效应胶体化学简介溶胶sol 分散在分散介质中的分散相颗粒粒径为1-100 nm的分散系统粗分散系统胶体系统分子分散系统 100 nm 100-1 nm 1时，形成多核聚合物。时，形成多核聚合物。 Mz+可通过可通过O2-、OH-、H2或或A-与配体桥联与配体桥联。 n水解反应水解反应：M(OR)n + xH2O M(OH)x(OR)n-x + xR-OH n缩聚反应：缩聚反应：(OR)n-1M-OH + HO-M(OR)n-1 (OR)n-
12、1M-O-M(OR)n-1 + H2O m(OR)n-2 M(OH)2 (OR) n-2M-Om + mH2O m(OR)n-3 M(OH)3 (OR) n-3M-Om + mH2O + mH+ n羟基与烷氧基之间也存在缩合反应羟基与烷氧基之间也存在缩合反应 :2、醇盐醇盐的水解-缩聚反应(OR)n-x(HO)x-lM-OH + ROM(OR)n-x-l (OH)x (OR)n-x(OH)M-O-M(OR)n-x-l (OH)x(OH)x + R-OH 无机盐的水解一般可通过调节pH值控制，水合金属阳离子（hydrated metal cations）的水解也可以通过添加另外一种proton
13、scavenger（质子拾荒者）如环氧丙烷来实现。The use of chloride salts (A- = Cl-) here is essential, as they are better nucleophiles than water molecules, in contrast to NO3- ions, while the ring opening to yield chloropropanol strongly increases the solution pH高价态 (+IVVI)、以阴离子盐的形式存在的金属无机物，如Si、V、Mo、Wo通过酸化过程（acidificati
14、on）来活化conversion of the silicate anions to tetrahedrally coordinated precursors HnSiO4(4n) that do not contain coordinative water and can be further condensed by oxolation reactions（氧桥化反应）（氧桥化反应）. Here, the acidification extent n is controlled by the pH, being 2 under strongly alkaline conditions an
15、d reaching 4 at pH 9高 价 态 V ( V ) 或 M o ( V I ) 常 见 的 形 式 ： 多 金 属 氧 酸 盐 阴 离 子（polyoxometalate anions），高度对称结构、不易作为形成氧化物网络结构的前驱体。但聚阴离子（polyanions）如 十钒酸（ decavanadic acid）在酸性条件下解离后的电中性物种可以作为缩合反应的前驱体 H4V18O42 cage containing a Cl ionoxolation reactions（氧桥化反应）（氧桥化反应）Sol-Gel Science: The Physics and Chemi
16、stry of Sol-Gel Processing By C. Jeffrey Brinker, George W. Scherer水解慢的金属醇盐活化金属醇盐水解速度取决于金属的电负性（金属原子上的电荷 ），Si(OC2H5)4 = +0.32，水解速度慢，可通过添加催化剂进行调变Si(OR)4醇盐非水解路线（nonhydrolytic routes）thermal intermolecular hydroxylation reactions between metal chlorides and alcohols with electron-donor substituents reac
17、tions between basic alkoxides and carbonyl compounds such as ketonesmetal chlorides can react with alkoxides of the same or another metal directly, yielding condensed matter via the nonhydrolytic solgel routeMetal cations that display unfavorable hydrolysis equilibria in aqueous solutions, such as a
18、lkali or alkaline earth metals as well as transition metals, can be activated by complexation with bi- and tridentate organic chelation agents, such as citric acid（柠檬酸）（柠檬酸）, oxalic acid（草酸）, and ethylenediaminetetraacetic acid（EDTA，乙二胺四乙酸）. This allows them to participate in condensation reactions
19、with polyalcohols, resulting in gelation according to the Pechini method过渡金属、碱金属、碱土金属阳离子活化过渡金属、碱金属、碱土金属阳离子活化Pechini法法Pechini法是基于某些弱酸与某些阳离子能形成螯合物，它们在Pechini过程中起聚酯的作用，并可与多元醇聚合，形成固体聚合物树脂。由于阳离子与有机酸发生化学反应而均匀地分散在聚合物树脂中，能保证原子水平的混合，在相对较低的温度下生成均一、单相的超细氧化物粉末。Pechini法传统的Pechini合成粉体的方法也称硝酸盐柠檬酸法，是通过金属离子与至少含有一个羧基
20、的羟基羧酸(如柠檬酸HOC(CH2CO2H)2CO2H)形成多元螯合物，该螯合物在加热过程中与含有多功能基团的醇(如乙二醇HOCH2COOH)发生聚酯化反应，进一步加热产生粘性树脂，然后得到透明的刚性玻璃状凝胶，最后生成细的氧化物粉体。其优点是能够制备成分复杂的均匀粉体，能够控制化学计量比，采用较低的煅烧温度即可将树脂转化为复合氧化物。溶胶凝胶法中的Pechini法：Pechini methodPechini法为Pechini在1967年发表的专利,主要是利用柠檬酸(Citric Acid)及乙二醇(Ethylene Glycol, EG) 形成网状高分子来稳定金属离子,再将此高分子经热处理形
21、成所要的产物Pechini M. P. US Patent 3,3306,97. 1967Pechini method多元醇：乙二醇、1，2-丙二醇、1，4-丁二醇、己二醇、聚乙二醇、新戊二醇、二缩二乙二醇、一缩二丙二醇、三羟甲基丙烷和甘油、季戊四醇等。pH值，Mn-CenpH0.1, 凝胶npH1-2, 乳白，凝胶npH=2-6，乳白，非凝胶npH=6.5-7，粉红、黄，非凝胶npH=8.0，透明，棕色Mn/Ce=1/1CA/(Mn+Ce)=1/1CA/EG=1/1（二）缩聚Polycondensation活化后的前驱体相互反应形成低聚物的胶状溶液（colloidal solutions o
22、f oligomeric species）通过酸碱条件下催化的olation, oxolation and/or alcoxolation路线脱水缩合反应（羟联、氧连）、脱醇缩合反应(a)The coordinatively saturated, partially hydrolyzed metal cations are converted by olation through nucleophilic substitution, where the OH group is a nucleophile and H2O a leaving group . It forms one or two
23、 MOHM bridges between metal cations.(b)Another route, depending on the extent of hydrolysis, is a two-step reaction involving the nucleophilic addition of hydroxyl species to an oxy-hydroxy-precursor followed by water elimination that gives MOM bridges . (c)Coordinatively unsaturated ions with defic
24、iency of water ligands react rapidly by oxolation via nucleophilic addition, also forming MOM bridges.缩合反应速度缩合反应速度取决于溶液 pH值the nucleophilic attack is favored by base catalysis and acids favor elimination of the leaving group (H2O)the higher nucleophilicity of anionic precursors MO(OR)(OH)nm- formed
25、in basic solutions compared with neutral species, or protonation of the leaving hydroxyl groups in acidic media. Si(OR)4、Si(OR)3OH酸性条件oxolation reactions (a)alcoxolation reactions (b)碱性条件下，Si(OR)4 和Si(OR)3OH能够转变为带负电荷的含氧中间产物，脱去ROH 和 H2OStructure of silica-gels obtained by polycondensation of acidifie
26、d silicate precursors in basic and acidic conditionsaprotic condensation（质子惰性缩聚）nonhydrolytic sol-gel processingwater is not required for precursor activation and is not produced by condensationM-O键极性不一样的不同金属醇盐之间反应，或醇盐与氯化醇盐与氯化物反应（不需要溶剂、物反应（不需要溶剂、50-100）在L酸（FeCl3或 AlCl3）存在条件下，SiCl4和 Si(OR)4 (R = CH3
27、或 C2H5)The alkoxides of Al, Ti, Zr, W, Nb, and Fe with primary carbon groups are reactive enough to participate in condensation reactions.如如伯碳 在有机化学反应中，伯碳自由基最不稳定，所以相应的能量最高。 异丙醇铝三乙醇铝Al(OCH3)3（三）Gelation/Aging/WashingSol Gel 液体转变为固体After a period of time called the “gelation time”, the sol experiences
28、 a gelation transition, converting a liquid solution to a state where it can support a stress elastically. This is the main characteristic of solgel processing, which differentiates it from precipitation or flocculation that yields a liquidsolid phase separation. It is a result of the formation of a
29、 network, which consists of condensed colloidal clusters entrapping the solutionGelation can be achieved by very slow, controlled base addition with a pumpby slow release of a base (OH-) by hydrolysis of urea added to aqueous salt solutionthe addition of an epoxide as a proton scavenger (e.g., propy
30、lene oxide, 1,2-epoxybutane, glycidol, epichlorohydrin) to the organic solutions of hydrated metal salts, binding the acidic protons of hydrated ions under epoxide ring opening直接加碱提高pH、升温、加水等通常导致瞬间沉淀 agingThe aging step, where the structure and properties of the formed network continue to change up
31、to the point that yields the target gel density. This includes four processes: polycondensation; syneresis; coarsening; and phase transformation缩聚反应（polycondensation）：存在高浓度羟基,产生更多交联结构脱水收缩（syneresis）:液体(水)从凝胶的孔中脱除缩聚反应，该过程可以通过降低温度或选择合适的溶剂进行调节熟化(Coarsening 或 Ostwald ripening) ：具有表面曲度不均一的固体网络结构的形成相转移(ph
32、ase transformation)：可溶物质溶解、再沉淀The aging conditions, such as temperature, pH, solvent, and the presence of salts, strongly affect the gelation process.Washingremove undesired components change the gels structure by altering the rates of different routes in the aging progression.（五）Gel Drying/Desolvat
33、ion（1）溶剂蒸发（）溶剂蒸发（solvent evaporation）较大的毛细管压力，表面积、孔体积、孔大小降低有机溶剂交换（2）超临界干燥（）超临界干燥（supercritical drying）没有巨大的毛细管压力，孔道不会被破坏Supercritical solvent release（湿凝胶在超临界条件下释放溶剂，超临界点下水具有强溶剂性，破坏凝胶结构乙醇、乙醚交换）Supercritical extraction（超临界液体如CO2萃取湿凝胶）（六）Stabilization of Xerogels and Aerogels热处理chemical modification of
34、 its surfacecrystallographic transformations of the solid matterreorganization of the pore geometry（1）首先制取含金属醇盐和水的均相溶液，以保证醇盐的水解反应在分子的水平上进行。由于金属醇盐在水中的溶解度不大，一般选用醇作为溶剂，醇和水的加入应适量，习惯上以水/醇盐的摩尔比计量。催化剂对水解速率、缩聚速率、溶胶凝胶在陈化过程中的结构演变都有重要影响，常用的酸性和碱性催化剂分别为HCl和NH4OH，催化剂加入量也常以催化剂/醇盐的摩尔比计量。为保证前驱溶液的均相性，在配制过程中需施以强烈搅拌。溶胶
35、凝胶法过程完整描述溶胶凝胶法过程完整描述（2）第二步是制备溶胶。制备溶胶有两种方法：聚合法和颗粒法，两者间的差别是加水量多少。所谓聚合溶胶，是在控制水解的条件下使水解产物及部分未水解的醇盐分子之间继续聚合而形成的，因此加水量很少；而粒子溶胶则是在加入大量水，使醇盐充分水解的条件下形成的。金属醇盐的水解反应和缩聚反应是均相溶液转变为溶胶的根本原因，控制醇盐的水解、缩聚的条件如：加水量、催化剂和溶液的pH值以及水解温度等，是制备高质量溶胶的前提；（3）第三步是将溶胶通过陈化得到湿凝胶。溶胶在敞口或密闭的容器中放置时，由于溶剂蒸发或缩聚反应继续进行而导致向凝胶的逐渐转变，此过程往往伴随粒子的ostw
36、ard熟化（奥氏熟化），即因大小粒子溶解度不同而造成的平均粒径增加。在陈化过程中，胶体粒子逐渐聚集形成网络结构，整个体系失去流动特性，溶胶从牛顿型流体向宾汉型流体转变，并带有明显的触变性，制品的成型如成纤、涂膜、浇注等可在此期间完成。奥斯瓦尔德熟化（或奥氏熟化）是一种可在固溶体或液溶胶中观察到的现象，其描述了一种非均匀结构随时间流逝所发生的变化：溶质中的较小型的结晶或溶胶颗粒溶解并再次沉积到较大型的结晶或溶胶颗粒上。威廉奥斯特瓦尔德首次于1896年对上面提到的这种变化进行了描述。 奥氏熟化通常会出现在油包水乳剂中，而相对的在水包油乳剂中则会发生絮凝。（4）第四步是凝胶的干燥。湿凝胶内包裹着大量
37、溶剂和水，干燥过程往往伴随着很大的体积收缩，因而很容易引起开裂，防止凝胶在干燥过程中结构发生破环是至关重要而又较为困难的一环，特别对尺寸较大的块状材料，为此需要严格控制干燥条件，或添加控制干燥的化学添加剂，或采用超临界干燥技术。（5）最后对干凝结胶进行热处理。其目的是消除干凝胶中的气孔，使制品的相组成和显微结构能满足产品性能要求。在热处理时发生导致凝胶致密化的烧结过程，由于凝胶的高比表面积、高活性，其烧结温度比通常的粉料坯体低数百度，采用热压烧结等工艺可以缩短烧结时间，提高制品质量。溶胶凝胶法使用的原料溶胶凝胶法使用的原料Precursors of Sol-Gel methods所需元素的化合
38、物所需元素的化合物(前驱体前驱体 precursors )溶剂溶剂水水催化剂催化剂: 酸、碱等酸、碱等添加剂：聚合物添加剂：聚合物醇盐：醇盐： Ti(OR)4 ，Si(OR)4有机盐：有机盐： Pb(CH3COO)2, 无机盐：无机盐： Zn(NO3)2 金属有机化合物：金属有机化合物：Sn-Rx原料原料the selected precursors对前驱体的要求：（1）溶解性（2）相互间的反应 (沉淀的形成)（3） 水解性能,可控性（4）洁净特性 (热解后无其它残留元素)（5）价格因素（6）环境友好金属金属醇盐醇盐族族金属金属醇盐实例醇盐实例单金单金属醇属醇盐盐ABABABABAB稀土稀土L
39、i，NaCuCa，Sr，BaZnB，Al，CaYSi，GePbP，SbV，TaWLa，NaLiOCH3(s)，NaOCH3(s)Cu(OCH3)2(s)Ca(OCH3)2(s)，Sr(OC2H5)2(s)，Ba(OC2H5)2(s)Zn(OC2H5)2(s)B(OCH3)3(s)，Al(OC3H7)3(s)，Ga(OC2H5)3(s)Y(OC4H9)3Si(OC2H5)4(l)，Ge(OC2H5)4(l)Pb(OC4H9)4(l)P(OCH3)3(l)， Sb(OC2H5)3(l)VO(OC2H5)3(l)，Ta(OC3H7)5(l)W(OC2H5)6(s)La(OC3H7)(s)，Nb(OC
40、2H5)3(s)双金双金属醇属醇盐盐La-AlMg-AlNi-AlZr-AlBa-ZrLaAl(iso-OC3H7)43MgAl(iso-OC3H7)42，MgAl(sec-OC4H9)42NiAl(iso-OC3H7)42(C3H7O)2ZrAl(OC3H7)42BaZr(OC2H5)92溶胶溶胶-凝胶原料的金属醇盐种类凝胶原料的金属醇盐种类 溶胶凝胶合成中常用的醇盐阳离子阳离子M(OR)n阳离子阳离子M(OR)nSiSi(OCH3)4Si(OC2H5)4GeGe(OC2H5)4AlAl(O-iC3H7)3Al(O-sC4H9)3ZrZr(O-iC3H7)4TiTi (O-iC3H7)4Ti
41、(OC4H9)4Ti(OC5H7)4YY(OC2H5)3BB(OCH3)3Ca(OC2H5)2常用的金属醇盐常用的金属醇盐金属元素金属元素金属醇盐金属醇盐SiSi(OCH3)4(l)， Si(OC2H5)4(l)， Si(i-OC3H7)4(l)， Si(i-OC4H9)4TiTi(OCH3)4(s)， Ti(OC2H5)4(l)， Ti(i-OC3H7)4(l)， Ti(i-OC4H9)4(l)ZrZr(OCH3)4(s)， Zr(OC2H5)4(s)， Zr(i-OC3H7)4(s)， Zr(i-OC4H9)4(s)AlAl(OCH3)3， Al(OC2H5)3(s)， Al(i-OC3H
42、7)3(s)， Al(i-OC4H9)3(s)醇盐的合成（1）M+醇（2）氧化物（或氢氧化物）醇（3）金属有机物醇（或酯）（4）卤化物醇（5）卤化物醇盐（6）醇交换（7）金属有机酸盐碱金属醇盐（8）金属二烷基氨盐醇（9）电解合成金属醇盐的合成金属醇盐的合成 1.醇盐化学的发展概况醇盐化学的发展概况 (1)18461950年，醇盐制备初期阶段年，醇盐制备初期阶段仅合成出了仅合成出了Si， B， Al， Ti， P， As， Sb、碱金、碱金属等属等12种元素的醇盐种元素的醇盐 , 铝醇盐的制备尤为重要。铝醇盐的制备尤为重要。 (2)19501970年，金属醇盐的全面制备和催化应用年，金属醇盐的全
43、面制备和催化应用阶段阶段从单纯的尝试走向了系统的研究，醇盐作为催化剂或从单纯的尝试走向了系统的研究，醇盐作为催化剂或制备催化剂的原料而受到广泛关注制备催化剂的原料而受到广泛关注 。(3)1970年现在，金属醇盐的制备及材料应用阶段年现在，金属醇盐的制备及材料应用阶段1846年年Ebelman发现发现Si(OEt)4与水混合，生成了一种整块的产品，由此得到了与水混合，生成了一种整块的产品，由此得到了“SiO2玻璃玻璃”。 1969年，年，H.Shcoder提出提出 Al， Zn， Ti， Sn， Pb，Ta， Cr， Fe， Ni和和Co等等氧氧化物的涂层化物的涂层也极易获得也极易获得1971年
44、，年，H.Dislich用溶胶用溶胶-凝胶法从金属醇盐为前驱体开拓性地获得凝胶法从金属醇盐为前驱体开拓性地获得陶瓷氧化物陶瓷氧化物材材料。料。目前，这一方法用于合成多组分功能陶瓷氧化物涂层，超细粉体材料，玻璃材料目前，这一方法用于合成多组分功能陶瓷氧化物涂层，超细粉体材料，玻璃材料，光导纤维，玻璃旋涂材料、浸涂材料等，金属醇盐得到了广泛的应用。，光导纤维，玻璃旋涂材料、浸涂材料等，金属醇盐得到了广泛的应用。 虚线框内的所有元素的醇盐均已成功合成2.醇盐的具体合成醇盐的具体合成无机化合物无机化合物氢氧化物氧化物硝酸盐氯化物硫酸盐磷酸盐溶解性差差较好较好较差差热解杂质残留无无几乎无较差差很差可操作
45、性易易较易较易较易较易氢氧化物氧化物硝酸盐氯化物硫酸盐磷酸盐溶解性较差差较差较差差较差热解杂质残留无无无差差很差可操作性难难较易较易较易较难过渡金属盐碱金属和碱土金属盐ElementCompoundPbPb(CH3COO)2, SmSm(CH3COO)3, Sm(NO3)3MnMn(CH3COO)2, Mn(NO3)2 LiLi(OCH3), Li(CH3COO), LiNO3 LaLa(CH3COO)3, La(NO3)3 MgMg(CH3O)(OCOOCH3), Mg(NO3)2 ZnZn(CH3COO)2 , Zn(NO3)2 NiNi(CH3COO)2, Ni(NO3)2 CoCo(C
46、H3COO)2, Co(NO3)2 FeFe(CH3COO)3, Fe(NO3)3 CeCe(CH3COO)3, Ce(NO3)3 对溶剂的要求：（1）对前驱体的溶解性（2）熔点（3）沸点（4）极性（5）价格因素（6）安全性（7）无环境污染溶剂溶剂Name Chemical Formula Methanol CH3OHEthanolCH3CH2OHn-ProponolCH3CH2CH2OHIso- ProponolCH3CH(OH)CH3n-ButonolCH3CH2CH2CH2OHIso- Butonol(CH3)2CH2CH2OH, CH3CH2CH(OH)CH3Methoxyethano
47、lCH3OCH2CH2OHEthoxyethanolCH3CH2OCH2CH2OHEthylene glycol HOCH2CH2OHTable List of commonly used solvents. I. Alcohol II. KetoneName Chemical Formula Acetone CH3COCH32-Butanone CH3CH2COCH32,4-pentanedioneCH3COCH2COCH33-methyl-2butanone(CH3)2CHCOCH3DiacetylCH3COCOCH3Name Chemical FormulaEthyl acetateCH
48、3COOCH2CH3Dimethyl oxalateCH3COCOCH31,4-dioxaneO(CH2CH2)2O1,3-dioxaneO(CH2CH2CH2)O(CH2)N,N-dimethylformamideHCON(CH3)2FormamideHCONH2n-propylamineCH3CH2CH2NH2Iso-propylamineCH3CH(NH2)CH3Ethylene diamineH2NCH2CH2NH2DiethylamineHN(CH3)2III. Others 催化剂催化剂酸酸 ：碱：碱： NH3 ，HCON(CH3)2，HCONH2，CH3CH2CH2NH2CH3C
49、H(NH2)CH3H2NCH2CH2NH2HN(CH3)2 有机酸（有机酸（RCOOH），），HCl， HNO3，HF其它：其它： 醇盐，有机铵盐等醇盐，有机铵盐等添加剂添加剂（1）高分子：高分子： 环氧树脂，环氧树脂， 聚乙二醇聚乙二醇（2）防裂剂：防裂剂： 甲酰胺，乙二醇，丙二醇甲酰胺，乙二醇，丙二醇（3）分散剂：分散剂： 聚乙烯醇聚乙烯醇（4）水解控制剂：水解控制剂： 乙酰丙酮乙酰丙酮不同溶胶凝胶过程中凝胶的形成不同溶胶凝胶过程中凝胶的形成 微粒的形成微粒的形成(gel)前驱体溶液前驱体溶液络合物络合物前驱体水解产物前驱体水解产物(sol)凝胶凝胶(gel)化学添加剂化学添加剂调节调节p
50、H值或值或加入电解质中和加入电解质中和微粒表面电荷微粒表面电荷蒸发溶剂蒸发溶剂H2O催化剂催化剂缩聚反应缩聚反应络合剂络合剂减压蒸发减压蒸发溶胶溶胶-凝胶合成工艺种类凝胶合成工艺种类胶体型胶体型无机无机聚合物型聚合物型络合物型络合物型溶胶凝胶合成工艺种类溶胶凝胶合成工艺种类Sol-Gel 过程类型过程类型化学特征化学特征凝胶凝胶前驱体前驱体应用应用胶体型胶体型调整调整pH值或加入电值或加入电解质使粒子表面电荷解质使粒子表面电荷中和，蒸发溶剂使粒中和，蒸发溶剂使粒子形成凝胶子形成凝胶密集的粒子形成凝胶网络密集的粒子形成凝胶网络凝胶中固相含量较高凝胶中固相含量较高凝胶透明，强度较弱凝胶透明，强度较