Solvotermalna sinteza

Solvotermalna sinteza

Solvotermalna sinteza je metoda pridobivanja kemičnih spojin, pri kateri topilo, ki vsebuje reagente, postavimo pod visok tlak in temperaturo v avtoklavu. Številne snovi se v istem topilu v takih pogojih topijo bolje kot pri standardnih pogojih, kar omogoča reakcije, do katerih sicer ne bi prišlo, in vodi do novih spojin ali polimorfov. Solvotermalna sinteza je zelo podobna hidrotermalni poti; obe se običajno izvajata v avtoklavu iz nerjavečega jekla. Edina razlika je v tem, da je predhodna raztopina običajno nevodna.[1] Solvotermalna sinteza je bila uporabljena za pripravo MOF, [2] [3] titanovega dioksida [4] in grafena [5] ogljikovih kroglic [6] halkogenidov [7] in drugih materialov.

Topila

Solvotermalne sinteze poleg vode (hidrotermalna sinteza) uporabljajo široko paleto topil, vključno z amonijakom, ogljikovim dioksidom, dimetilformamidom in različnimi alkoholi, kot je metanol, ali glikoli, kot je heksan-1,6-diol.[1][8 ][9]

Mravljinčna kislina kot reakcijski medij

Mravljinčna kislina pri visokih temperaturah razpade na ogljikov dioksid in vodik ali ogljikov monoksid in vodo. Ta lastnost omogoča uporabo mravljinčne kisline kot redukcijskega in z ogljikovim dioksidom bogatega reakcijskega medija, v katerem je možno tvoriti različne okside in karbonate.[8]

Amonjiak kot reakcijski medij

Kritična temperatura in tlak amonijaka sta 132,2 °C in 111 bar. V teh pogojih je mogoče dobiti vrsto amidov, imidov in nitridov. Čeprav je njegova dielektrična konstanta nižja od dielektrične konstante vode, se amonijak obnaša kot polarno topilo, zlasti pri visokih tlakih.[8]

Viri

1. ^ Jump up to:a b Demazeau, G. (2008). "Solvothermal reactions: an original route for the synthesis of novel materials". J. Mater. Sci. 43 (7): 2104–2114. Bibcode:2008JMatS..43.2104D. doi:10.1007/s10853-007-2024-9. S2CID 55825984. 2. ^ Yaghi, O. M.; Kalmutzki, M. J.; Diercks, C. S. (2019). Introduction to Reticular Chemistry: Metal-Organic Frameworks and Covalent Organic Frameworks. Weinheim: Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-82110-5. 3. ^ Farha, Omar K.; Hupp, Joseph T. (2010). "Rational Design, Synthesis, Purification, and Activation of Metal−Organic Framework Materials". Accounts of Chemical Research. 43 (8): 1166–1175. doi:10.1021/ar1000617. PMID 20608672. 4. ^ Ong, Wee-Jun; Tan, Lling-Lling; Chai, Siang-Piao; Yong, Siek-Ting; Mohamed, Abdul Rahman (2014). "Highly reactive {001} facets of TiO2-based composites: Synthesis, formation mechanism and characterization". Nanoscale. 6 (4): 1946–2008. Bibcode:2014Nanos...6.1946O. doi:10.1039/c3nr04655a. PMID 24384624. 5. ^ Xiang, Quanjun; Yu, Jiaguo; Jaroniec, Mietek (2012). "Graphene-based semiconductor photocatalysts". Chem. Soc. Rev. 41 (2): 782–796. doi:10.1039/C1CS15172J. PMID 21853184. 6. ^ Hu, Gang; Ma, Ding; Cheng, Mojie; Liu, Lin; Bao, Xinhe (2002). "Direct synthesis of uniform hollow carbon spheres by a self-assembly template approach". Chemical Communications (17): 1948–1949. doi:10.1039/B205723A. PMID 12271688. 7. ^ Li, J.; Chen, Z.; Wang, R. J.; Proserpio, D. M. (1999). "Low temperature route towards new materials: Solvothermal synthesis of metal chalcogenides in ethylenediamine". Coordination Chemistry Reviews. 190–192: 707–735. doi:10.1016/S0010-8545(99)00107-1. 8. ^ Jump up to:a b c Rabenau, Albrecht (1985). "The Role of Hydrothermal Synthesis in Preparative Chemistry". Angewandte Chemie International Edition in English. 24 (12): 1026–1040. doi:10.1002/anie.198510261. ISSN 0570-0833. 9. ^ Springer handbook of crystal growth. Govindhan Dhanaraj. Heidelberg: Springer. 2010. ISBN 978-3-540-74761-1. OCLC 671821738.