二、水热及溶剂热.ppt

* 填充度即指反应混合物占封闭反应釜空间的体积分数。 工作条件下，压强大小依赖于反应容器中原始溶剂填充度。 填充度一般控制在50%-80%，此时压强范围为0.02-0.3GPa。填充度在80%以上，240度下压力会有突变，有可能会爆炸。实验中既要保持反应物处于液相传质的反应状态，又要防止由于过大的填充度而导致过高的压力。 （2）反应釜要封紧，避免反应过程中溶液外泄腐蚀反应釜，同时降低了体系自身的压力，增多了不确定因素。 （1）合适的填充度： 反应温度的选择 聚四氟乙烯内衬在高温下就会变软，所以采用此种类型的反应釜不能高于200度。 * 新反应体系，第一次尝试，务必要注意！！！！ （2）反应温度不能太高，反应时间不宜太长，切忌随便将反应釜丢到烘箱里就不管。 （1）尽量白天做，方便随时观察，有危险第一时间排除。 反应过程中应该注意什么？ * 反应结束后开釜 反应完成后，需等到高压釜完全冷却后才能打开，以防压力忽然释放，热液外溅造成危险。 样品取出后洗釜 务必将内衬清洗干净，否则衬壁残留的杂质很可能为下一次反应提供晶种，有可能会出现比较难以重复的实验现象。根据产物的性质，选择性采用王水浸泡，反应釜加入蒸馏水水热方法洗涤等方法。 * 想要安全实验，必须保证反应控制系统包括温度控制、压力控制和封闭系统控制的安全。 设计水热与溶剂热反应时需要特别注意的问题： （1）合适的填充度： 为安全起见，填充度一般控制在50%-80%，填充度在80%以上，240度下压力会有突变，有可能会爆炸。 （2）尽量选择安全的有机反应溶剂。反应前仔细分析有没有可能在高温下会发生剧烈分解。 例如：以水合肼为代表的有机胺，王水等。 * （4）反应完成后，需等到高压釜完全冷却后才能打开，以防压力忽然释放，热液外溅造成危险。 （3）采用带有聚四氟乙烯内衬的反应釜，务必不能在高于200度反应，内衬变形泄露爆炸。 * 水热与溶剂热合成存在的问题 无法观察晶体生长和材料合成的过程，不直观。 设备要求耐高温高压的钢材，耐腐蚀的内衬、技术难度大温压控制严格、成本高。 安全性差，加热时密闭反应釜中流体体积膨胀，能够产生极大的压强，存在极大的安全隐患。 * 应用实例分析 Complex Concaved Cuboctahedrons of Copper Sulfide Crystals with Highly Geometrical Symmetry Created by a Solution Process Chem. Mater. 2006, 18, 3599-3601 CuS的立方八面体 * In a typical synthesis, 0.5 mmol Cu(NO3)2.5H2O was dissolved in 21 mL of ethylene glycol (EG) to form a clear blue solution, which was transferred into a 28 mL Teflonlined stainless steel autoclave. Afterward, 1 mmol sulfur powder was added to this solution under vigorous stirring. The autoclave was sealed and maintained at 140 °C for 24h. * Synthesis of copper/cross-linked poly(vinyl alcohol) (PVA) nanocables via a simple hydrothermal route J. Mater. Chem., 2006, 16, 101–105 铜芯纳米电缆 * In a typical procedure,CuCl2 (0.6 mmol) and 6 mL of PVA (3 wt%) solution respectively were dissolved in 10 ml water, then CuCl2 solution was added slowly dropwise to the PVA solution. The pH value of the reaction solution was adjusted to 11.3 with NaOH solution, followed by stirring for 30 min. Finally the whole solution was transferred into a Teflon-lined autoclave. * In a typical procedure, a mixture o