Золь-гель метод включает несколько основных технологических фаз (рис. 5.). Первоначально получают водные или органические растворы исходных веществ. Из растворов образуют золи (коллоидные системы) с твердой дисперсной фазой и жидкой дисперсионной средой для получения золя используют, например, гидролиз солей слабых оснований или алкоголятов. Можно использовать и другие реакции, приводящие к образованию стабильных и концентрированных золей (например, применение пептизаторов – веществ, препятствующих распаду агрегатов частиц в дисперсных системах). Эффективным является нанесение на наночастицы в процессе гидролиза защитного слоя из водорастворимых полимеров или ПАВ, добавляемых вместе с водой в процессе гидролиза.
Рис. 5. Схема процессов получения нанопорошков золь-гель методом
В дальнейшем золь переводят в гель при удалении из него части воды нагреванием, экстракцией соответствующим растворителем. В ряде случаев проводят распыление водного золя в нагретую несмешивающуюся с водой органическую жидкость.
Переводя золь в гель, получают структурированные коллоидные системы. Твердые частицы дисперсной фазы соединены между собой в рыхлую пространственную сетку, которая содержит в своих ячейках жидкую дисперсионную среду, лишая текучести систему в целом. Контакты между частицами легко и обратимо разрушаются при механических и тепловых воздействиях.
Гели с водной дисперсионной средой называются гидрогелями, а с углеводородной – органогелями.
Высушиванием геля можно получать аэрогели или ксерогели – хрупкие микропористые тела (порошки). Порошки используют для формования изделий, плазменного напыления и так далее.
Гель можно использовать непосредственно для получения пленок или монолитных изделий.
В настоящее время золь-гель метод широко используется для получения наночастиц из неорганических неметаллических материалов.
Алифатические амины
Амины - производные аммиака, в которых атомы водорода замещены на
углеводородные радикалы. Амины классифицируют по числу атомов водорода,
замещенных на углеводородные радикалы. Различают первичные R ...
Тиофан
Тиолан может быть окислен в
сульфоноксид (сульфан) или в тиоландиоксид (сульфолан)
Упр.12. Промышленный синтез тиофена
осуществляется пропусканием ...
Сравнение изотермического реактора идеального вытеснения и реактора полного смешения в зависимости от степени превращения
Серная кислота
является одним из крупнотоннажных продуктов химической технологии. Серная кислота
относиться к числу сильных кислот и является самой дешёвой. Она реагирует почти
со всеми мет ...