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1 精细化工简介1

1.1 精细化工产品的定义1

绪论1

1.2 精细化工产品的分类2

1.3 精细化工的发展3

2 无机精细化工4

2.1 无机精细化学品4

2.2 无机精细化工的发展趋势和重点6

参考文献7

第1章 纳米材料8

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

1.2 纳米微粒的基本概念及性能9

1.3 纳米材料的应用12

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

2.2 成核和生长的分离15

2.3 抑制凝聚的方法16

2.4 胶粒生长的动力学模型17

2.5 单体的储备19

2.6 典型的单分散体系19

参考文献20

3.2.1 表面张力和表面能21

3.2 界面现象与吸附21

第3章 界面化学与表面活性剂基础知识21

3.1 界面化学概述21

3.2.2 弯曲界面现象23

3.2.3 润湿作用25

3.2.4 固体表面的吸附作用29

3.3 表面活性剂概述31

3.3.1 表面活性剂的定义31

3.3.2 表面活性剂的结构特征32

3.3.3 表面活性剂的分类32

3.4 表面活性剂在界面上的吸附35

3.4.1 溶液表面的吸附35

3.4.2 Gibbs 吸附等温式及物理意义36

3.4.3 吸附层的结构37

3.4.4 表面吸附层的状态方程式37

3.4.5 Langmuir-Blodgett(L-B)膜的特点及应用38

3.5 表面活性剂体相性质41

3.6 胶束理论42

3.6.1 胶束与临界胶束浓度42

3.6.2 胶束的结构、形态和大小43

3.7 液晶45

3.8 表面活性剂的亲水亲油性46

3.8.1 表面活性剂的溶度46

3.8.2 表面活性剂的亲水亲油平衡47

3.9 界(表)面电化学49

3.9.1 胶团结构和界面电荷的来源49

3.9.2 Gouy-Chapman 双电层模型50

3.9.3 Stern 的双电层模型53

3.9.4 溶胶的聚沉54

3.9.5 胶体稳定性的 DLVO 理论55

3.9.6 高聚物吸附层的稳定作用58

3.9.7 ？电位与电泳淌度60

3.9.8 溶液 pH 值对氧化物？电位的影响61

3.10 表面活性剂的絮凝作用62

3.10.1 微粒在重力作用下的沉降62

3.10.2 絮凝的基本原理63

3.10.3 高分子絮凝剂及其特点65

3.11 分散体系流变性简介66

3.11.1 切变速度与切应力66

3.11.2 牛顿公式和牛顿流体66

3.11.3 非牛顿流体的流型67

3.11.4 溶胶的粘度69

参考文献71

第4章 粉体表面处理技术73

4.1 粉体表面处理的目的73

4.2 粉体表面改性的方法74

4.2.3 机械力化学改性75

4.2.2 表面化学改性75

4.2.1 包覆处理改性75

4.2.4 胶囊化改性76

4.2.5 用表面活性剂覆盖改性77

4.2.6 等离子体处理79

参考文献79

第5章 溶胶-凝胶技术(Sol-Gel 技术)81

5.1 引言81

5.2 Sol-Gel 法的基本原理81

5.2.1 Sol-Gel 法的过程81

5.2.2 水解反应82

5.2.3 凝胶的干燥90

5.2.4 干凝胶的热处理95

5.3 Sol-Gel 技术的应用及工艺类型96

5.3.1 传统胶体工艺96

5.3.2 配合物型 Sol-Gel 法99

5.3.3 硬脂酸凝胶法100

5.3.4 无机工艺路线100

参考文献102

第6章 无机材料仿生合成技术103

6.1 无机材料的仿生合成103

6.2 仿生合成的实例104

6.2.1 多孔材料的合成104

6.2.2 纳米微粒的合成106

6.2.3 薄膜和涂层的合成108

6.3 小结111

参考文献111

第7章 微乳化技术113

7.1 概述113

7.2 微乳化技术制备纳米材料115

7.2.1 反相胶束模型和内核水的特性115

7.2.2 水核内超细颗粒的形成机理115

7.2.3 影响超细颗粒制备的因素116

7.3 微乳化法应用实例117

7.3.1 超细镍酸镧制备研究117

7.3.2 铑催化剂的制备120

7.3.3 纳米级 ZnCO3的制备121

7.3.4 Y2O3-ZrO2微粉的制备122

7.3.5 微乳法与醇盐水解相结合制备 PbTiO3超细粒子122

参考文献124

第2篇 微粉制备工艺126

第8章 微粉制备及其表征126

8.1 微粉制备技术简介126

8.2 粉料性能的表征128

参考文献134

第9章 气相法135

9.1 低压气体中蒸发法(气体冷凝法)135

9.2 流动液面上真空蒸发法(VEROS)136

9.4.1 化学气相淀积简介137

9.3 溅射法137

9.4 化学气相淀(沉)积法137

9.4.2 化学气相沉积 TiO2138

9.5 激光诱导化学气相沉积(LICVD)140

9.6 等离子体化学及其在微粉制备中的应用142

9.6.1 物质的第四态——等离子态142

9.6.2 产生等离子体的常用方法和原理142

9.6.3 直流电弧等离子体法制备超微镍金属粉143

9.7 低温等离子体化学法144

9.7.1 实验装置144

9.7.2 实验结果分析144

9.8.1 实验装置和特点145

9.8 混合等离子体法145

9.8.2 混合等离子法的应用146

9.9 辉光放电法146

9.10 MOPCVD 硬膜技术及应用148

9.10.1 MOPCVD 的试验装置149

9.10.2 MOPCVD-Ti(CN)膜的沉积工艺149

9.11 化学气相输运(转移)反应法150

9.11.1 化学气相输运反应法简介150

9.11.2 化学气相输运法制备 GaAs 薄膜151

参考文献152

10.1.1 固相反应的一般原理154

10.1 固相反应的特征154

第10章 固相法154

10.1.2 高温固-固相反应的特征155

10.2 固相法合成单相 Ba2Ti9O20粉体155

10.3 自蔓延燃烧合成法158

10.3.1 自蔓延高温合成技术158

10.3.2 自蔓延燃烧合成氮化铝159

10.4 低温燃烧合成法160

10.5 机械合金化技术及应用161

10.5.1 机械化学和机械化学反应161

10.5.2 机械合金化技术的应用162

10.6.1 冲击波化学合成的特点164

10.6 冲击波化学合成法及应用164

10.6.2 冲击波合成法制备纳米铁酸锌165

参考文献166

第11章 液相法168

11.1 沉淀法168

11.1.1 沉淀反应的加料方式168

11.1.2 均相沉淀法169

11.1.3 草酸盐热分解法172

11.1.4 配合物分解法173

11.1.5 化合物沉淀法173

11.1.6 从熔盐中沉淀177

11.2.1 引言179

11.2 水热法179

11.2.2 水热沉淀180

11.2.3 水热合成180

11.2.4 水热力化学反应182

11.3 胶体法183

11.3.1 胶溶法(相转移法)183

11.3.2 相转变法185

11.3.3 气溶胶法(气相水解法)188

11.4 喷雾热解法191

11.5 包裹沉淀法193

11.5.1 a-A12O3-ZrO2(Y2O3)粉末的制备193

11.5.2 液相包裹法制备 Pb(Zr，Ti)O3机理的研究194

11.6 醇-水盐溶液加热法198

11.6.1 醇-水盐溶液加热法的基本原理198

11.6.2 醇-水盐溶液加热法制备纳米 ZrO2(3Y)粉体201

本篇结束语202

参考文献203

第3篇 微粉制备的化工问题204

第12章 沉淀反应过程204

12.1 结晶动力学204

12.1.1 成核动力学205

12.1.2 增长动力学207

12.1.3 晶形与动力学211

12.2 沉淀反应器的类型及停留时间分布214

12.3.1 粒群平衡式的一般形式216

12.3 沉淀过程中的粒群平衡216

12.3.2 连续搅拌槽反应器的粒群平衡217

12.3.3 间歇搅拌槽反应器的粒群平衡219

12.3.4 同时发生增长和聚并的连续搅拌槽反应器221

12.4 混合的重要性及基本概念223

12.5 单进料口的半间歇反应器226

12.6 双进料口的半间歇反应器237

12.7 半间歇反应器放大实例242

12.7.1 铁黄制备的工业化放大242

12.7.2 溶胶-凝胶法制纳米二氧化钛小试的放大244

12.8 连续管式反应器的应用245

附录：粒度和粒度分布的表示方法250

符号说明252

参考文献253

第13章 微粉悬浮液的浓缩脱水(溶剂)254

13.1 脱水(溶剂)的必要性和可能采用的方法254

13.2 滤膜255

13.3 膜组件257

13.4 错流过滤259

13.5 影响膜微滤的因素261

13.6 膜滤过程的强化266

13.7 错流电滤268

13.8 错流膜滤的应用270

13.9.1 原理273

13.9 电渗、电泳脱水浓缩273

13.9.2 电渗脱水的影响因素274

13.9.3 电渗、电泳脱水实例278

13.10 膜滤脱水过程的设计要求和工艺流程设计简介280

符号说明282

参考文献282

第14章 超细微粉及湿凝胶的干燥284

14.1 一般原理284

14.1.1 干燥过程中的收缩284

14.1.2 超细微粉的团聚问题285

14.2 有机溶剂置换法288

14.3.1 研究概况289

14.3 共沸蒸馏脱水289

14.3.2 共沸蒸馏脱水的优越性290

14.3.3 共沸蒸馏脱水流程292

14.4 冷冻干燥294

14.4.1 冷冻干燥超细微粉的研究概况294

14.4.2 冷冻干燥原理及过程295

14.4.3 冷冻过程的三个阶段295

14.4.4 冻干过程中真空的获得298

14.4.5 冻干过程的供热300

14.5 喷雾干燥301

14.5.1 概述301

14.5.2 陶瓷粉料浆液的组成和配制302

14.5.3 浆液的雾化303

14.5.4 空气和雾滴在喷雾干燥塔中的运动306

14.5.5 雾滴的干燥过程及影响干粉性质的因素307

14.5.6 喷雾热解过程310

14.5.7 超声雾化312

参考文献316

第4篇 新兴无机化学品制备工艺和研究进展318

第15章 磁记录介质与氧化铁磁粉318

15.1 概述318

15.1.1 磁记录过程简介318

15.1.2 磁记录的基本知识319

15.1.3 磁记录介质用磁粉320

15.2 制备γ-Fe2O3磁粉的传统工艺321

15.3 a-FeOOH 微晶的合成323

15.3.1 a-FeOOH 的酸法合成323

15.3.2 a-FeOOH 的碱法合成325

15.3.3 掺杂金属离子提高 a-FeOOH 的轴比325

15.4 纺锤形 a-Fe2O3微粒的合成326

15.5 钴改性氧化铁磁粉的制备327

15.5.1 掺 Co 的γ-Fe2O3磁粉327

15.5.2 包 Co 氧化铁磁粉328

15.6 均分散氧化铁纳米微粒330

15.7.1 生产 Fe3O4 的传统工艺331

15.7 四氧化三铁制备的研究进展331

15.7.2 表面包覆 SiO2的 Fe3O4的工艺研究333

参考文献334

第16章 精细陶瓷336

16.1 概述336

16.1.1 精细陶瓷的分类336

16.1.2 研究精细陶瓷的意义及方法337

16.2 功能陶瓷340

16.2.1 电介质陶瓷340

16.2.2 铁电陶瓷346

16.2.3 压电陶瓷351

16.2.4 热释电陶瓷352

16.2.5 热敏半导体陶瓷353

16.2.6 半导体气敏陶瓷356

16.2.7 半导体湿敏陶瓷359

16.2.8 压敏半导体陶瓷361

16.3 结构陶瓷365

16.3.1 概述365

16.3.2 氧化锆陶瓷366

16.3.3 碳化硅陶瓷368

16.3.4 氮化硅陶瓷和 Sialon 陶瓷370

16.3.5 耐高温可加工的延性 Ti3SiC2陶瓷372

参考文献373

第17章 氧化铝系列产品及新工艺374

17.1 概述374

17.2 湿化学法合成 a-Al2O3超微粉375

17.3 从碱式碳酸氢铝铵制烧结a-Al2O3376

17.4 乙醇铝水解制备超细球形γ-Al2O3粉末378

17.5 活性铝粉水解反应制备 Al2O3超细颗粒379

参考文献380

第18章 硅系列产品及新工艺381

18.1 电子工业用 SiO2粉料生产工艺381

18.2 硅酸钠法合成高比表面多孔二氧化硅382

18.3 二氧化硅气凝胶383

18.3.1 气凝胶的制备383

18.3.2 改进的 Sol-Gel 过程385

18.4 金属复合气凝胶的制备386

18.3.3 SiO2气凝胶的应用前景386

参考文献387

第19章 钛系列产品及新工艺388

19.1 概述388

19.2 Sol-Gel 法合成人造金红石超细颗粒389

19.3 相转移法制备高纯超细 TiO2粉体391

19.4 超临界流体干燥法制备纳米级 TiO2391

19.5 超细锐钛矿型 TiO2光催化剂的制备392

19.6 纳米 TiO2表面改性393

参考文献395

20.1.2 抗菌剂的分类396

20.1.1 抗菌剂396

20.1 抗菌剂的定义、性能和分类396

第20章 无机抗菌材料396

20.1.3 无机抗菌剂与有机抗菌剂的比较397

20.2 无机抗菌剂的抗菌机理和应用397

20.2.1 无机抗菌剂简介397

20.2.2 无机抗菌剂抗菌机理398

20.2.3 抗菌性能评价399

20.2.4 无机抗菌剂的应用400

20.3 用天然沸石离子交换制备抗菌沸石401

20.4 载银活性碳纤维的制备和灭菌作用402

20.5 含银抗菌功能陶瓷403

20.5.2 磷酸三钙载银抗菌剂和陶瓷釉面砖404

20.5.1 磷酸银抗菌剂和釉面砖404

20.6 光催化抗菌釉面砖405

20.6.1 TiO2涂层试样的制备406

20.6.2 TiO2涂层的性能406

参考文献407

第21章 无机膜408

21.1 概述408

21.1.1 无机膜的特点和应用408

21.1.2 无机膜中的质量输运408

21.1.3 无机膜的结构、性能表征和性能要求410

21.2 多孔陶瓷膜的制备方法和应用411

21.2.1 化学提取(蚀刻)法制无机膜411

21.2.2 固态粒子烧结法制无机膜412

21.2.3 溶胶-凝胶法制备多孔陶瓷膜413

21.2.4 多孔陶瓷膜的应用414

21.3 金属陶瓷复合膜的制备415

21.3.1 金属陶瓷复合膜415

21.3.2 Pd/γ-Al2O3膜的制备工艺416

21.3.3 制备钯金属复合膜的化学镀饰法417

附录：无机陶瓷膜的评价418

参考文献420

第22章 新型多孔材料421

22.1 分子筛的组成、结构与择形性421

22.1.1 分子筛的组成422

22.1.2 分子筛的结构422

22.1.3 分子筛的择形性423

22.2 分子筛水热合成的原理和方法424

22.2.1 影响合成过程的主要因素424

22.2.2 分子筛的生成机理425

22.2.3 水热生产工艺过程简述426

22.2.4 合成分子筛的实例428

22.3 Ti-ZSM-5沸石的合成428

22.3.1 概述428

22.3.2 TS-1的合成工艺429

22.4 改进的 TS-2钛硅分子筛合成工艺431

22.4.1 TS-2的合成工艺和催化性能测试方法431

22.4.2 合成实验的研究结果431

22.5 合成 TS-1的无机体系新工艺432

22.6 MCM-41中孔分子筛的合成工艺433

22.6.1 低浓度表面活性剂合成 MCM-41中孔分子筛434

22.6.2 碱度对 MCM-41骨架结构的影响435

22.7 磷酸铝分子筛436

22.7.1 AlPO4-5的结构436

22.7.2 AlPO4-5的酸性和稳定性436

22.7.3 AlPO4-5的合成436

22.8 层状磷酸锆——a-磷酸锆的合成437

22.9 醇盐水解法制备 Al2O3-NaY 新型复合多孔催化材料438

22.10 活性碳纤维的结构性能与应用439

22.10.1 活性碳纤维(ACF)的制备原理440

22.10.3 ACF 的主要应用441

22.10.2 活性碳纤维的结构特征与吸附性能441

参考文献442

第23章 纳米颗粒催化剂444

23.1 尖晶石铁酸盐的制备444

23.1.1 水热空气氧化法445

23.1.2 铁酸锌纳米晶体材料的制备445

23.2 Ce-Mo 复合氧化物超细粒子催化剂的制备446

23.3 CuO/ZnO/Al2O3催化剂的制备446

23.3.1 从一氧化碳合成甲醇446

23.3.2 从二氧化碳合成甲醇448

23.4 柠檬酸凝胶法制备 CeO2超细粒子450

参考文献452