Золь-гель технология - Получение композиционных материалов
Наиболее изученные системы в золь-гель химии, безусловно, системы на основе кремния, которые также явились исторический началом химии золь-гель процессов. Впервые, еще в 1845 году, belmen получил прозрачный материал путем медленного гидролиза сложного эфира кремниевой кислоты. При этом образование геля кремниевой кислоты при подкислении силикатов щелочных металлов было известно ученым химикам еще раньше, но практического значения этому процессу никто не придавал. На первых этапах исследований золь-гель процесса из чистого диоксида кремния в основном формировалась керамика. Однако, вскоре стало ясно, что процесс может использоваться также для формирования оксидов других металлов. Кроме того, было показано, что смешение нескольких исходных веществ позволяет получать материалы более сложного состава. Однако, в подобных сложных системах для достижения однородности материала необходимо знать свойства и поведение каждого индивидуального компонента в условиях осуществления синтеза. По отношению к другим методам синтеза неорганических оксидных материалов, в том числе и наночастиц, золь-гель-процессы обладают рядом существенных преимуществ, к ним, в частности, относятся:
- - возможность создания уникальной структуры с ультрадисперсной фазой; - возможность контролировать поверхность материала на ранней стадии его получения; - обеспечение высокой чистоты как исходного материала, так и получаемого продукта (особенно в случае использования алкоксидов); - гомогенность распределения компонентов, в том числе и небольших модифицирующих добавок; - возможность достижения однородности образующихся соединений, вплоть до молекулярного и ионного уровней; - возможность получения новых кристаллических и аморфных фаз, материалов с катионами в несвойственных им степенях окисления, синтез которых традиционными методами затруднителен либо невозможен; - регулирование реологических свойств золей и дисперсий наночастиц, что позволяет получать широкий спектр изделий от покрытий до монолитов.
Как правило, для реализации золь-гель-процессов используют два традиционных подхода, которые, однако, имеют ряд ответвлений:
- - коллоидный метод - гелеобразование гидрозолей, происходящее благодаря ассоциации частиц водной суспензии (например, через водородные связи между группами, принадлежащими разным частицам). Разновидностью данного метода является прямое осаждение и полимеризация гидратированных оксидов химических элементов из растворов их солей, например, из растворимых силикатов; - алкоксидный метод - гидролитическая поликонденсация исходных соединений (алкоксидов, нитратов и т. д.) в водно-органических средах, с последующим высушиванием продуктов, либо в атмосферных, либо в сверхкритических условиях.
В последние годы стали использовать негидролитический метод. Это альтернативный путь и он заключается во взаимодействии галогенида металла с донорами кислорода - алкоксидами металлов - в безводной среде.
Похожие статьи
-
Общее описание метода В настоящее время самым современным и наиболее эффективным с экономической точки зрения является сбалансированный процесс...
-
Технологическое оформление процесса получения винилхлорида сбалансированным по хлору методом Первой стадией этого комбинированного процесса является...
-
Технология получения стекла Технология получения стекла состоит из двух производственных циклов. Цикл технологии стекломассы включает операции: А)...
-
Экономические показатели процесса можно улучшить и за счет комбинирования двух других способов производства винилхлорида: из этилена и ацетилена, когда...
-
При получении твердофазных материалов очень часто первой стадией является синтез порошков. Возможными характеристиками порошков для получения керамики...
-
Процесс получения винилхлорида сбалансированным методом из этилена состоит из шести стадий: 1. синтез 1,2-дихлорэтана прямым жидкофазным хлорированием...
-
Введение - Получение композиционных материалов
Композиционный материал, композит - искусственно созданный неоднородный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов с четкой границей...
-
Гибридные материалы - Получение композиционных материалов
Материалы, полученные за счет взаимодействия химически различных компонентов, чаще всего органических и неорганических, формирующих определенную...
-
Наноматериалы - Получение композиционных материалов
Наноматериалы - материалы, созданные с использованием наночастиц и / или посредством нанотехнологий, обладающие какими-либо уникальными свойствами,...
-
В 1967 г. трое ученых: А. Г. Мержанов, И. П. Боровинская и В. М. Шкиро -- обнаружили особый тип горения твердых веществ. Он был назван твердым пламенем,...
-
ВВЕДЕНИЕ - Технология получения винилхлорида
Важнейшей областью химической технологии органических веществ является промышленное производство хлорорганических соединений и продуктов. Среди них...
-
Технология биосинтеза лизина - Этапы получения лизина
Производство аминокислот в виде высокоочищенных кристаллических препаратов строится по схеме, типичной для получения и выделения вторичных метаболитов....
-
Метод окислительного хлорирования этана - Технология получения винилхлорида
Идея использовать этан для синтеза винилхлорида была реализована в 1965--1967 годах на опытном производстве компаний The Lummus Co. и Armstrong Cork Co.....
-
Эта важная технологическая операция, состоящая в обеспечении основного производства достаточным количеством высококачественной биомассы клеток продуцента...
-
ЗАКЛЮЧЕНИЕ - Технология получения винилхлорида
В процессе изучения были проанализированы и систематизированы имеющиеся литературные данные, относящиеся к производству винилхлорида; изучены основные...
-
Технология получения винилхлорида сбалансированным по хлору методом (комбинация хлорирования и оксихлорирования этилена с термическим...
-
Применение Промышленное производство винилхлорида входит в первую десятку производства крупнейших многотонажных продуктов основного органического...
-
Неорганические материалы на основе простых и сложных оксидов поливалентных металлов нашли широкое применение в качестве катализаторов, люминофоров,...
-
Существует два основных способа получения полиарилатов: переэтерификация и взаимодействие хлорангидридов карбоновых кислот с двухатомными фонолами. 1....
-
Способы очистки коллоидных систем - Общая характеристика дисперсных систем и методы их получения
Некоторые молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем используют для очистки золей от электролитов и молекулярных примесей, которыми полученные...
-
Один из способов повысить селективность - это правильно подобрать катализатор. Рассмотрим этот метод, на примере получения анизола и крезола. Анизол и...
-
Получение винилхлорида из ацетилена - Технология получения винилхлорида
Метод каталитического гидрохлорирования ацетилена, в котором ацетилен получался реакцией карбида кальция с водой, был первым коммерческим процессом...
-
Процессы, основанные на микробиологической ферментации, разработаны и для получения ряда других органических кислот. Среди них -- глюконовая кислота и ее...
-
Щавемлевая кислота (этандиовая кислота) НООССООН -- двухосновная предельная карбоновая кислота. Принадлежит к сильным органическим кислотам. Обладает...
-
Многоэлементные оксиды класс неорганических соединений, в состав которых входят соединения кислорода с двумя и более металлами, к примеру: KCuO2,...
-
Способы защиты полимеров от огня: А) обработка, пропитка полимера неорганической солью - инертный способ, соль не гасит огонь, а лишь препятствует его...
-
Получение, Промывка - Особенности получения и применения золота
Для получения золота используются его основные физические и химические свойства: присутствие в природе в самородном состоянии, способность реагировать...
-
Газотранспортные процессы, в основе которых лежат обратимые химические реакции, широко применяются для получения эпитаксиальных структур...
-
ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО: ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ - Технология получения винилхлорида
На 2010 год существуют четыре основных способа получения винилхлорида, реализованные в промышленных масштабах. Винилхлорид можно получить различными...
-
Винилхлорид -- достаточно активное химическое соединение, чьи химические свойства определяются как наличием двойной связи, так и атома хлора. Наибольший...
-
Полимерами называют вещества, молекулы которых (макромолекулы) состоят из одного или большего числа составных звеньев. Молекулярная масса (число атомов)...
-
До появления современных ИТ не было широких возможностей использовать эффективные экономико-математические модели непосредственно в процессе...
-
Процессы окисления. - Методы очистки и получения коллоидных растворов
Наряду с серой в реакциях окисления обычно образуются политио-новые кислоты, главным образом пентатионовая кислота H2S5O6 Реакции двойного обмена....
-
Качественные методы анализа - Разработка технологической схемы получения анизола и крезола
Рециркуляционных реакционно-ректификационных процессов. При анализе сложных ХТС, характеризующихся большим числом параметров и переменных необходимо...
-
Введение - Разработка технологической схемы получения анизола и крезола
Известно в некоторых случаях невозможно достичь высокой селективности химико-технологических процессов. Это происходит вследствие наличия побочных...
-
ПОЛУЧЕНИЕ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ - Химические свойства нуклеиновых кислот
В клетках нуклеиновые кислоты связаны с белками, образуя нуклеопротеиды. Выделение нуклеиновых кислот сводится к очистке их от белков. Для этого...
-
Элементы теории магнетизма. Доменная структура и петля гистерезиса (ферро, ферри-, антиферромагнетики). Важнейшие типы магнитомягких и магнитожестких...
-
Образование новой фазы. Зародышеобразование. Спинодальный распад. Кинетика роста зародышей. Формирование ультрадисперсных систем. Кластеры. Эволюция от...
-
Для получения золота используются его основные физические и химические свойства: присутствие в природе в самородном состоянии, способность реагировать...
-
Важнейшие строительные материалы и их соединения - Химия в строительстве
Большинство строительных материалов представляют собой смеси разнообразных химических соединений, которые, в свою очередь, состоят из химических...
Золь-гель технология - Получение композиционных материалов