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什么是水熱合成反應(yīng)釜
水熱合成反應(yīng)釜是在溫度為100～500℃、壓力為1MPa～20MPa的條件下利用水溶液中物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)所進(jìn)行的合成。在亞臨界和超臨界水熱條件下,由于反應(yīng)處于分子水平,反應(yīng)性提高,因而水熱反應(yīng)可以替代某些高溫固相反應(yīng)。又由于水熱反應(yīng)的均相成核及非均相成核機(jī)理與固相反應(yīng)的擴(kuò)散機(jī)制不同,因而可以創(chuàng)造出其它方法無(wú)法制備的新化合物和新材料。一系列溫度與高溫高壓水熱反應(yīng)的開(kāi)拓及其在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的水熱合成路線,已成為目前獲取多數(shù)無(wú)機(jī)功能材料和特種組成與結(jié)構(gòu)的無(wú)機(jī)化合物的重要途徑。在水熱合成體系中,已開(kāi)發(fā)出多種新的合成路線與新的合成方法,如直接法、籽晶法、導(dǎo)向劑法、模板劑法、絡(luò)合劑法、有機(jī)溶劑法、微波法以及高溫高壓合成技術(shù)等。
水熱合成反應(yīng)釜包括水熱合成在內(nèi)的無(wú)機(jī)合成化學(xué),近期在凝聚態(tài)物理領(lǐng)域的某些強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系做出了重要的貢獻(xiàn)。
目前的強(qiáng)關(guān)聯(lián)無(wú)機(jī)固體的研究孕育著新概念、新理論和新材料。具有特殊光、電、磁性質(zhì)及催化性能的無(wú)機(jī)材料合成、制備與組裝以及結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系研究的突破,導(dǎo)致新物種和新材料的出現(xiàn),甚至?xí)?dòng)新的產(chǎn)業(yè)革命。新型無(wú)機(jī)化合物及功能材料的大量開(kāi)發(fā),主要依賴于新的合成途徑、合成技術(shù)與相關(guān)理論的發(fā)展。針對(duì)上目前在無(wú)機(jī)材料的合成與制備研究方面的前沿動(dòng)態(tài),我們提出并發(fā)展了先進(jìn)材料水熱合成路線,深入廣泛地探討不同類型具特殊光、電、磁、催化功能的無(wú)機(jī)材料的合成與制備技術(shù),系統(tǒng)地研究它們的形成規(guī)律和反應(yīng)機(jī)制以及它們的結(jié)構(gòu)、組成、性能及彼此之間的關(guān)系。
我們應(yīng)用變化繁多的水熱合成技術(shù)和技巧,制備出了具有光、電、磁性質(zhì)的包括螢石、鈣鈦礦、白鎢礦、尖晶石和焦綠石等主要結(jié)構(gòu)類型的復(fù)合氧化物。該系列復(fù)合氧化物的成功水熱合成,替代及彌補(bǔ)了目前大量無(wú)機(jī)功能材料需要高溫固相反應(yīng)條件的不足。目前溫和水熱合成技術(shù),結(jié)合變化繁多的合成方法和技巧,已經(jīng)獲得了幾乎所有重要的光、電、磁功能復(fù)合氧化物和復(fù)合氟化物。如雙摻雜二氧化鈰固體電解質(zhì)、巨磁阻材料以及鉍系超導(dǎo)材料。復(fù)合氟化物以往的合成采用氟化或惰性氣氛保護(hù)的高溫固相合成技術(shù),該技術(shù)對(duì)反應(yīng)條件要求苛刻,反應(yīng)不易控制。而水熱合成反應(yīng)不但是一條反應(yīng)溫和、易控、節(jié)能和少污染的新合成路線,而且具有價(jià)態(tài)穩(wěn)定化作用與非氧嵌入特征等特點(diǎn).
水熱合成反應(yīng)釜是由無(wú)磁性1cr18Ni9Ti不銹鋼精加工而成，內(nèi)有聚四氟乙烯襯套，可耐酸，堿介質(zhì)的腐蝕。結(jié)構(gòu)合理，使用方便，廣泛用于科研和教學(xué)實(shí)驗(yàn)中