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beibei8

铁虫 (小有名气)

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[交流] 水热合成

偶以前不是搞化学的，现在考了应用化学的研究生，专门搞晶体。
想问一下，什么叫水热合成法？有定义没？

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1楼 2007-10-31 18:39:41

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fox-fox

木虫 (知名作家)

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水（溶剂）热合成反应的特点

水（溶剂）热合成反应的特点
   水热与溶剂热合成是指在一定温度（100~1000℃）和压强（1~100Mpa）条件下利用溶剂中的反应物藉特定化学反应所进行的合成。
合成反应一般在特定类型的密闭容器或高压釜中进行。反应处于亚临界和超临界条件下，因而其合成化学具有明显的特点。
水（溶剂）热合成化学主要研究水（溶剂）热合成条件下，物质的反应性，合成反应的规律以及合成产物的结构与性能。
               水热与溶剂热合成化学可总结有如下特点：
① 由于在水热与溶剂热条件下反应物反应性能的改变、活性的提高以及对产物生成的影响，水热与溶剂热合成方法有可能代替固相反应等进行难于在一般合成条件下进行的化学反应，也可能根据反应的特点开拓出一系列新的合成方法。
② 由于在水热与溶剂热条件下某些特殊的氧化还原中间态、介稳相以及某些特殊物相易于生成，因此能合成与开发一系列特种价态、特种介稳结构、特种聚集态的新物相与物种。
③ 能够使低熔点、高蒸气压且不能在熔体中生成的物质、以及高温分解相在水热与溶剂热低温条件下晶化生成。
④ 水热与溶剂热的低温、等压与液相反应等条件，有利于生长缺陷少、控制取向、与完美的晶体，且易于控制产物晶体的粒度与形貌。
⑤ 由于易于调节水热与溶剂热条件下的环境气氛与相关物料的氧化—还原电位，因此有利于某些特定低价态、中间价态与特殊价态化合物的生成，并能均匀地进行掺杂。
                           水（溶剂）热反应的基本类型
(1) 合成反应，通过数种组分在水热或溶剂热条件下直接化合或经中间态进行化合反应。利用此类反应可合成大量多晶或单晶材料。
(2) 晶化反应，在水热与溶剂热条件下，使溶胶、凝胶（sol、gel）等非晶态物质的晶化反应。大量沸石与微孔晶体的合成属此类反应。
(3) 水解反应，在水热与溶剂热条件下，进行加水分解的反应。例如：醇盐水解等。
(4) 水（溶剂）热条件下的单晶培养，在籽晶存在下完美大单晶如水晶（石英）等多种功能人工晶体的大单晶培养。
(5) 热处理反应，利用水热与溶剂热条件处理一般晶体而得到具有特定性能晶体的反应。
(6) 转晶反应，利用水热与溶剂热条件下物质热力学和动力学稳定性差异进行的相变反应。众多介稳态微孔晶体的转晶即属此例。
(7)  离子交换反应，如沸石在水热高压条件下的阳离子交换改性。
(8)缩水反应，在一定温度一定压力下物质缩水结晶的反应。
(9)提取反应，在水热与溶剂热条件下从化合物（或矿物）中提取金属等有价值的物种。诸如钾矿石中钾的水热提取，重灰石中钨的水热提取。
(10)氧化－还原反应，在水（溶剂）热条件下藉特定氧化－还原剂的作用生成具有特定价态的新化合物、配合物、金属有机化合物的反应。超临界下有机物种的全氧化反应。
(11)沉淀反应：水热与溶剂热条件下藉特定沉淀反应得到新化合物或物相。
(12)烧结反应：在水热与溶剂热条件下同时发生化学反应和实现物相间的烧结。如多种氧化物复合材料的制备，与烧结含有OH-、F-、S2-等挥发性物质的陶瓷材料制备。
(13)水热热压反应，在水热热压条件下，材料的固化与复合材料的生成反应。例如：放射性废料处理、特殊材料的固化成型、特种复合材料的制备。