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绪论1

0.1　精细化工简介1

0.1.1　精细化工产品的定义1

目录1

0.1.2　精细化工产品的分类2

0.1.3　精细化工的发展3

0.2　无机精细化工3

0.2.1　无机精细化学品3

0.2.2　无机精细化工的发展趋势和重点5

参考文献5

1.1　纳米材料的基本概念8

第1篇　21世纪的新材料与技术8

第1章　纳米材料8

1.2　纳米微粒的基本概念及性能9

1.3　纳米材料的应用11

1.3.1 富勒烯（Fullemenes）的结构及应用前景11

1.3.2　碳纳米管（纳米碳管）的发现12

1.3.3　纳米材料的应用13

参考文献14

第2章　单分散颗粒制备原理15

2.1　沉淀的形成15

2.3　抑制凝聚的方法16

2.2　成核和生长的分离16

2.4　胶粒生长的动力学模型17

2.5　单体的储备18

2.6　典型的单分散体系18

参考文献19

第3章　界面化学与表面活性剂基础知识20

3.1　界面化学概述20

3.2　界面现象与吸附20

3.2.1　表面张力和表面能20

3.2.2　弯曲界面现象21

3.2.3　润湿作用23

3.2.4　固体表面的吸附作用26

3.3　表面活性剂概述28

3.3.1　表面活性剂的定义28

3.3.2　表面活性剂的结构特征28

3.3.3　表面活性剂的分类29

3.4表面活性剂在界面上的吸附29

3.4.1　溶液表面的吸附29

3.4.2　Gibbs吸附等温式及物理意义30

3.4.3　吸附层的结构30

3.4.4　表面吸附层的状态方程式31

3.4.5　Langmuir-Blodgett（LB）膜的特点及应用32

3.5　表面活性剂体相性质34

3.6　胶束理论35

3.6.1　胶束与临界胶束浓度35

3.6.2　胶束的结构、形态和大小35

3.7　液晶37

3.8　界（表）面电化学38

3.8.1　胶团结构和界面电荷的来源38

3.8.2　Gouy-Chapman双电层模型39

3.8.3　Stern的双电层模型41

3.8.4　溶胶的聚沉42

3.8.5　胶体稳定性的DLVO 论43

3.8.6　高聚物吸附层的稳定作用45

3.8.7　电位与电泳淌度46

3.8.8　溶液pH值对氧化物电位的影响48

3.9　粉体表面处理技术48

3.9.1　粉体表面处理的目的49

3.9.2　粉体表面改性的方法50

参考文献51

4.2　Sol-Gel法的基本原理53

4.2.1　Sol-Gel法的过程53

4.1 引言53

第4章　溶胶-凝胶技术（Sol-Gel技术）53

4.2.2　水解反应54

4.2.3　凝胶的干燥59

4.2.4　干凝胶的热处理63

4.3　Sol-Gel技术的应用及工艺类型64

4.3.1　传统胶体工艺64

4.3.2　配合物型Sol-Gel法66

4.3.3　硬脂酸凝胶法66

4.3.4　无机工艺路线67

参考文献68

4.3.5　溶胶-凝胶超临界流体干燥法68

第5章　无机材料仿生合成技术70

5.1　无机材料的仿生合成70

5.2　仿生合成的实例71

5.2.1　多孔材料的合成71

5.2.2　纳米微粒的合成73

5.2.3　薄膜和涂层的合成74

5.3　小结76

参考文献76

第6章　微乳化技术78

6.1　概述78

6.2.1　反相胶束模型和内核水的特性79

6.2　微乳化技术制备纳米材料79

6.2.3　影响超细颗粒制备的因素80

6.2.2　水核内超细颗粒的形成机理80

6.3　微乳化法应用实例81

6.3.1　超细镍酸镧制备研究81

6.3.2　铑催化剂的制备83

6.3.3　Y2O3-ZrO2微粉的制备84

6.3.4　微乳法与醇盐水解相结合制备PbTiO3超细粒子84

参考文献86

7.1.1　超声波的作用效应及其特点87

7.1.2　超声雾化法制备金属颗粒87

7.1　超声波在无机合成（制备）中的应用87

第7章 外场作用下的无机合成（制备）技术87

7.1.3　声化学合成胶态铁88

7.1.4　超声波对钼酸铵溶液结晶的影响89

7.1.5　超声波场中硫酸氧钛水解的研究89

7.2　微波辐照技术90

7.2.1　微波加热反应原理90

7.2.2　微波辐照下的铁盐水解91

7.2.3　微波水解法制备超细TiO2粉体91

7.2.5　微波辐照连续合成胶态纳米金属簇92

7.2.4　无机盐在多孔晶体上的高度分散92

7.2.6　Y，Ce-TZP陶瓷的微波快速烧结93

7.2.7　陶瓷微波加热过程的技术经济分析94

7.3　电场作用下的无机合成94

7.3.1 电化学溶解直接制备纳米TiO294

7.3.2　纳米结构过渡金属簇的选择合成95

7.3.3 电场对γ-辐射制备银纳米晶形貌的影响96

7.3.4　脉冲声电化学合成PbSe96

7.3.5　超声与电沉积工艺制备磁性纳米粉末97

7.3.6　仿生和电沉积组合制备分形结构金属铜98

参考文献99

第2篇　微粉制备工艺102

第8章　微粉制备及其表征102

8.1　微粉制备技术简介102

8.2　粉料性能的表征103

参考文献108

第9章　气相法109

9.1　低压气体中蒸发法（气体冷凝法）109

9.2　流动液面上真空蒸发法（VEROS）110

9.3　溅射法110

9.4.1　化学气相淀积简介111

9.4.2　化学气相沉积TiO2111

9.4　化学气相淀（沉）积法111

9.4.3　碳纳米管的制备113

9.5　激光诱导化学气相沉积（LICVD）113

9.6　等离子体化学及其在微粉制备中的应用115

9.6.1　物质的第四态——等离子态115

9.6.2　产生等离子体的常用方法和原理115

9.6.3　直流电弧等离子体法制备超微镍金属粉116

9.7　低温等离子体化学法116

9.7.1　实验装置116

9.7.2　实验结果分析117

9.8　辉光放电法118

9.9　MOPCVD硬膜技术及应用119

9.9.1 MOPCVD的试验装置119

9.9.2　MOPCVD-Ti（CN）膜的沉积工艺120

9.10　化学气相输运（转移）反应法120

9.10.1　化学气相输运反应法简介120

9.10.2　化学气相输运法制备GaAs薄膜121

参考文献122

第10章　固相法123

10.1　固相反应的特征123

10.1.1　固相反应的一般原理123

10.1.3　高温固相反应机理和反应动力学124

10.1.2　高温固-固相反应的特征124

10.2 固相法合成单相Ba2Ti9O20粉体126

10.3　自蔓延燃烧合成法127

10.3.1 自蔓延高温合成技术127

10.3.2 自蔓延燃烧合成氮化铝128

10.3.3　ATO纳米粉体的燃烧合成129

10.4　低温燃烧合成法130

10.5　机械合金化技术及应用130

10.5.1　机械化学和机械化学反应130

10.5.2　机械合金化技术的应用131

10.6.1　冲击波化学合成的特点132

10.6　冲击波化学合成法及应用132

10.6.2　冲击波合成法制备纳米铁酸锌133

参考文献134

第11章　液相法136

11.1　沉淀法136

11.1.1　沉淀反应的加料方式136

11.1.2　均相沉淀法137

11.1.3　草酸盐热分解法139

11.1.4　配合物分解法140

11.1.5　化合物沉淀法140

11.1.6　从熔盐中沉淀143

11.2.1 引言144

11.2　水热法144

11.2.2　水热沉淀145

11.2.3　水热合成146

11.2.4　水热力化学反应147

11.2.5　超临界水中水热晶化147

11.3　胶体法148

11.3.1　胶溶法（相转移法）148

11.3.2　相转变法150

11.3.3　气溶胶法（气相水解法）153

11.4　喷雾热解法155

11.5　包裹沉淀法156

11.5.1 a-A12O3-ZrO2（Y2O3）粉末的制备156

11.5.2　液相包裹法制备Pb（Zr，Ti）O3机理的研究157

11.6　醇-水盐溶液加热法160

11.6.1　醇-水盐溶液加热法的基本原理160

11.6.2　醇-水盐溶液加热法制备纳米ZrO2（3Y）粉体162

参考文献163

本篇结束语164

12.1　结晶动力学167

12.1.1　成核动力学167

第3篇　微粉制备的化工问题167

第12章　沉淀反应过程167

12.1.2　增长动力学169

12.1.3　晶形与动力学172

12.2　沉淀反应器的类型及停留时间分布174

12.3　沉淀过程中的粒群平衡176

12.3.1　粒群平衡式的一般形式176

12.3.2　连续搅拌槽反应器的粒群平衡177

12.3.3　间歇搅拌槽反应器的粒群平衡179

12.4　混合的基本概念180

12.4.1　混合的重要性及混合过程的区分180

12.3.4 同时发生增长和聚并的粒度分布180

12.4.2　几个特征时间常数182

12.4.3　搅拌槽反应器内的流动型态和能量耗散分布183

12.4.4　搅拌反应器的模型研究184

12.5　单进料口的半间歇反应器185

12.6　双进料口的半间歇反应器190

12.7　半间歇反应器放大实例194

12.7.1　铁黄制备的工业化放大195

12.7.2　溶胶-凝胶法制纳米二氧化钛小试的放大196

12.8　连续管式反应器197

12.9　碰击流混合反应器201

12.9.1　薄层液体碰击混合反应器201

12.10　旋转填充床沉淀反应器203

12.9.2　浸没撞击（碰击）循环流反应器203

附　粒度和粒度分布的表示方法205

符号说明206

参考文献207

第13章　微粉悬浮液的浓缩脱水（溶剂）209

13.1　脱水（溶剂）的必要性和可能采用的方法209

13.2　滤膜210

13.3　膜组件211

13.4　错流过滤212

13.5　影响膜微滤的因素214

13.6　膜滤过程的强化217

13.7　错流电滤219

13.8　错流膜滤的应用221

13.9　电渗、电泳脱水浓缩223

13.9.1　原理223

13.9.2　电渗脱水的影响因素223

13.9.3　电渗、电泳脱水实例226

13.10　膜滤脱水过程的设计要求和工艺流程设计简介228

符号说明229

参考文献230

14.1　一般原理231

14.1.1　干燥过程中的收缩231

第14章　超细微粉及湿凝胶的干燥231

14.1.2　超细微粉的团聚问题232

14.2　有机溶剂置换法234

14.3　共沸蒸馏脱水235

14.3.1　研究概况235

14.3.2　共沸蒸馏脱水的优越性235

14.3.3　共沸蒸馏脱水流程238

14.4　冷冻干燥238

14.4.1　冷冻干燥超细微粉的研究概况238

14.4.2　冷冻干燥原理及过程239

14.5.2　陶瓷粉料浆液的组成和配制240

14.5　喷雾干燥240

14.5.1　概述240

14.5.3　浆液的雾化241

14.5.4　空气和雾滴在喷雾干燥塔中的运动243

14.5.5　雾滴的干燥过程及影响干粉性质的因素244

14.5.6　喷雾热解过程246

14.5.7　几种雾化装置248

14.5.8　盐促进的喷雾热解251

参考文献253

15.1.2　磁记录的基本知识256

15.1.1　磁记录过程简介256

第15章　磁记录介质与氧化铁磁粉256

15.1　概述256

第4篇　新兴无机化学品制备工艺和研究进展256

15.1.3　磁记录介质用磁粉258

15.2　制备γ-Fe2O3磁粉的传统工艺258

15.3　a-FeOOH微晶的合成259

15.3.1　a-FeOOH的酸法合成260

15.3.2　a-FeOOH的碱法合成260

15.4　钴改性氧化铁磁粉的制备261

15.5　均分散氧化铁纳米微粒262

15.6.1 生产Fe3O4的传统工艺263

15.6　四氧化三铁制备的研究进展263

15.6.2　表面包覆SiO2的Fe3O4的工艺研究265

参考文献266

第16章　精细陶瓷267

16.1　概述267

16.1.1　精细陶瓷的分类267

16.1.2　研究精细陶瓷的意义及方法269

16.1.3　精细陶瓷的制备工艺简介269

16.2　功能陶瓷272

16.2.1　电介质陶瓷272

16.2.2　铁电陶瓷276

16.2.3　压电陶瓷278

16.2.4　热敏半导体陶瓷279

16.2.5 半导体气敏陶瓷281

16.2.6　半导体湿敏陶瓷283

16.2.7　压敏半导体陶瓷284

16.3　结构陶瓷285

16.3.1　概述285

16.3.2　氧化锆陶瓷286

16.3.3　碳化硅陶瓷288

16.3.4　氮化硅陶瓷和Sialon陶瓷289

16.3.5　耐高温可加工的延性Ti3SiC2陶瓷290

参考文献291

第17章　无机膜292

17.1　概述292

17.1.1　无机膜的特点和应用292

17.1.2　无机膜中的质量输运292

17.1.3　无机膜的结构、性能表征和性能要求294

17.2　多孔陶瓷膜的制备方法和应用294

17.2.1　化学提取（蚀刻）法制无机膜294

17.2.2　固态粒子烧结法制无机膜295

17.2.3　溶胶-凝胶法制备多孔陶瓷膜295

17.2.4　多孔陶瓷膜的应用296

17.3.1　金属陶瓷复合膜297

17.3　金属陶瓷复合膜的制备297

17.3.2　Pd/γ-Al2O3膜的制备工艺298

17.3.3　制备钯金属复合膜的化学镀饰法298

附　无机陶瓷膜的评价299

参考文献301

第18章　新型多孔材料302

18.1　分子筛的组成、结构与择形性302

18.1.1　分子筛的组成303

18.1.2　分子筛的结构303

18.2.1　影响合成过程的主要因素304

18.2　分子筛水热合成的原理和方法304

18.1.3　分子筛的择形性304

18.2.2　分子筛的生成机理305

18.2.3　水热生产工艺过程简述306

18.2.4　合成分子筛的实例307

18.3　Ti-ZSM-5沸石的合成308

18.3.1　概述308

18.3.2　TS-1的合成工艺308

18.4　改进的TS-2钛硅分子筛合成工艺310

18.4.1　TS-2的合成工艺和催化性能测试方法310

18.4.2　合成实验的研究结果310

18.5　合成TS-1的无机体系新工艺311

18.6.1　低浓度表面活性剂合成MCM-41中孔分子筛312

18.6　MCM-41中孔分子筛的合成工艺312

18.6.2　碱度对MCM-41骨架结构的影响313

18.7　磷酸铝分子筛313

18.7.1 AlPO4-5的结构314

18.7.2 AlPO4-5的酸性和稳定性314

18.7.3 AlPO4-5的合成314

18.8　层状磷酸锆——a-磷酸锆的合成314

18.9　醇盐水解法制备Al2O3-NaY新型复合多孔催化材料316

参考文献317

19.1.1　水热空气氧化法318

第19章　纳米颗粒催化剂318

19.1　尖晶石铁酸盐的制备318

19.1.2　铁酸锌纳米晶体材料的制备319

19.2 Ce-Mo复合氧化物超细粒子催化剂的制备319

19.3 CuO/ZnO/Al2O3催化剂的制备320

19.3.1　从一氧化碳合成甲醇320

19.3.2　从二氧化碳合成甲醇321

19.4　柠檬酸凝胶法制备CeO2超细粒子323

19.5 多孔高效光催化剂TiO2的制备324

参考文献325