无机固体化学课件.ppt

《无机固体化学课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、无机固体化学主要内容制备方法—固态反应晶体结构：晶体物质的特性；空间点阵；晶胞和晶系；14种Bravais晶格类型紧密密堆积：等径球体的密堆积；密堆积的应用重要结构类型：分立结构单元；无限一维链状结构；无限二维层状结构；无限三维网络结构晶体中的缺陷：固有缺陷；非整比缺陷；晶体的色心与缺陷；非整比化合物非金属固体材料陶瓷：陶瓷；固体电解质；高温超导陶瓷；生物陶瓷；沸石和分子筛：A型分子筛习题6.2,3,5,6,8,1129.7,9,13,19固体化学固体化学是一门新兴学科，关心固体材料合成、结构、性质和应用固体材料：无机材料（金属、有机固体、矿

2、物）；功能材料无机固体：结构类型的多样性和复杂性固体化学无机固体：结构类型的多样性和复杂性：描述和分类；控制晶体结构的影响因素。固体的缺陷结构固体化学合成方法：固相反应、气相输运、沉淀法和电化学法样品状态：单晶、粉末、烧结块表征方法：X射线衍射方法和显微技术固体化学体系的相图化学键理论性质与功能结构与性质的关系制备方法—固态反应烧MgO和Al2O3生成尖晶石MgAl2O4反应条件:1200ºC开始有明显反应，必须在1500ºC将粉末样品加热数天，反应才能完全。影响因素：表面积与接触面积产物相的成核速度离子的扩散速度制备方法—固态反应共沉淀作为

3、固态反应的初产物（Precursor）MFe2O4(M=Zn,Co,Mn,Ni)ZnFe2O4Fe2(OX)3+Zn(OX)ZnFe2O4不适应的情况：反应物溶解度相差较大；反应物不以相同的速度产生沉淀：常形成过饱和溶液制备方法—固态反应前驱物（precursor)法:(NH4)2Mg(CrO4)26H2OMgCr2O4CoCr2O74C5H5NCoCr2O4制备方法—溶液、熔体、玻璃和凝胶中的结晶作用溶液和溶胶：NaAl(OH)4+Na2SiO3+NaOH(Naa(AlO2)b(SiO2)cNaOHH2ONax(AlO2)x(SiO

4、2)ymH2O制备方法—溶液、熔体、玻璃和凝胶中的结晶作用制备方法—溶液、熔体、玻璃和凝胶中的结晶作用Li2O+SiO2Li2Si2O5(玻璃)1100oCLi2Si2O5(晶体)500—700oC制备方法—气相运输法Pt(s)+O2PtO2(g)>1200oC低温WO2(s)+I2(g)WO2I2(g)1000oC800oCCr2O3(s)+3/2O22CrO3(g)2CrO3(g)+NiO(s)NiCr2O4(s)+3/2O2制备方法—插入反应石墨插层化合物:3.35ÅC3.6FtoC4.0FC8K石墨/FeCl3C8Br制备方法—插入

5、反应TiS2插层化合物:xC4H9Li+TiS2LixTiS2+x/2C8H18n-C6H14Ar插入物：M+,Cu+,Ag+,H+,NH3,NR3,M(C5H5)2底物：Ta2S2C,NiPS3,FeOCl,V2O5,MoO3,TiO2,MoO2,WO3制备方法—离子交换反应Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+SpinelblockSpinelblockConductionplaneM+,Ag+,Cu+Tl+,NH4+,In+Ga+,NO+,H3O+-Al2O3硅酸盐蒙脱土高岭土水滑石硅石和云母等制备方法—电化学方法CaTiO3+C

6、aCl2CaTi2O4Na2WO4+WO3NaxWO3Na2CrO4+Na2SiF6Cr3Si制备方法—薄膜的制备化学与电化学方法阴极溅射真空蒸发制备方法—水热法水的作用：液态水和气态水是传递压力的媒介：在高压下绝大多数反应物均能部分溶解于水，使反应在液或者气相中进行。水的临界温度是374oC典型例子：人造石英制备方法—高压法金刚石固体物质的分类微观结构形态晶态固体原子排列的长程有序性，即晶体的原子在三维空间的排列沿着每个点阵直线的方向，原子有规则地重复出现。非晶态固体原子的排列从总体上是无规则的。但是邻近原子的排列是有一定的规律，即短程有序

7、。晶体的宏观特征规则的几何外形规则的几何多面体外形表明晶体内部结构是规则的。晶面角守恒相对应的各晶面之间的夹角保持恒定有固定的熔点物理性质的各向异性（如外形，晶体力学性质）表明晶体的内部结构的规则性在不同方向是不一致的。对称性晶体的宏观特征晶体的微观特征晶体的点阵结构晶体结构=点阵+结构基元一维点阵，结构基元：(-CH2)2二维点阵,结构基元：[B(OH)3]2点阵参数a,b,三维点阵NaCl结构类型的晶胞点阵参数：a,b,c,,,七大晶系三斜，单斜，正交，四方，三凌，六方，立方14种Bravais晶格类型P，C，I，F32种点群23

8、0种空间群晶体的微观特征有衍射效应：晶体相当于一个三维光栅，能使一定波长的X-射线、电子流、中子流产生衍射效应晶体的微观特征只有玻璃转化温度，无熔点没有规则的多面体