碳酸盐的热分解课件.ppt

关于碳酸盐的热分解
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氧化物材料的合成
非氧化物材料的合成
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氧化物是指氧与电负性比它小的元素形成的化合物，氧化物可分为金属氧化物与非金属氧化物，
又可分为简M2CO3）是离子晶体，不易分解，高价金属（Fe3+，Al3+，Cr3+）的碳酸盐剧烈水解，不易制得。通常在工业上和实验室用碳酸盐热分解来制取金属氧化物的都是M（II）碳酸盐，热分解反应的通式如下：
MCO3 → MO + CO2
式中M主要指s区、p区、d区、ds区元素的低价碳酸盐。
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从离子机化观点分析，离子极化作用较强的金属碳酸盐容易分解。
如分解温度：
Na2CO3Ba CO3CaCO3MgCO3CdCO3ZnCO3PbCO3FeCO3BeCO3
碳酸盐的分解原理可以看做是成核与生长的过程。
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晶体碳酸盐分解整个过程可以分为四个的分解阶段（以CaCO3分解为例）：
a）已分解的Ca和O处于热分解前的格点位置上；
b）已分解的Ca和O从格点上移动形成新的CaO的结晶核，晶体形成一个多孔隙的具有CaCO3残余骨架的结构；
c）CaO核逐渐吸引已分解的Ca和O，CaO晶核长大，体积收缩；
d）热分解完毕，CaO的结晶变成紧密的结构，处于稳定的状态。
分解过程中， b） c）状态时CaO的活性最大。由于结晶成长，后期CaO将变得稳定。
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（2）硝酸盐热分解
硝酸盐一般也是典型的离子晶格，常温下比较稳定，由于组成盐的阴离子硝酸根在高温下不稳定，所以在高温下所有的硝酸盐都是不稳定的。它的分解依金属活泼性不同有以下三种形式。
① 活泼金属的硝酸盐（K,Na,Cs,Rb,Ba等）受热分解时生成亚硝酸盐和氧气，不能用来制取金属氧化物。如：
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② 中等活泼的金属硝酸盐（Mg~Cu）受热分解为氧气，二氧化碳和相应的金属氧化物，可用来制取金属氧化物，如：
③ 不活泼金属（Cu以后，如Hg、Ag、Au等），由于金属氧化物不稳定，受热后可进一步分解为金属单质，若想制得金属氧化物，必须控制反应在较低温度进行。如
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（3）草酸盐热分解
和碳酸盐一样，大多数的草酸盐都难溶于水，易分解。因此在材料制备上可通过固相反应、沉淀或共沉淀的方法制备金属的草酸盐，再对草酸盐进行热分解可得到氧化物或复合氧化物的纳米粉体，如：
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（4）铵盐热分解
铵盐皆不稳定，但只有高价金属的含氧酸铵盐（V、Mo、Cr等）能用来制备金属氧化物。如：
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（5）氢氧化物或含氧酸热分解
绝大多数的金属氧化物或氢氧化物都可通过热分解法制得金属氧化物。若氢氧化物或含氧酸系湿化学方法制得，则可得纳米材料。如：
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（6）柠檬酸盐热分解法
　 此法是将金属盐类或新沉淀的氢氧化物，配制成浓度尽可能大，并按材料计量比组成的柠檬酸铵配合物溶液（pＨ＝５～６），然后将溶液雾化并分散在酒精中，使之脱水，共沉淀析出柠檬酸盐，分离后在 ９０℃真空干燥。所得无水柠檬酸盐在氮气和空气的混合气氛中慢慢升温热分解，既得优异性能的粉体材料。如：ＣaTiO3、BaTiO3、CaWO4、CoAl2O4等。
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3、碱沉淀法
如前所述，一些不活泼金属的氧化物受热容易分解，不能用盐类热分解法制得。但这些金属的氢氧化物脱水性也较强，可让其可溶盐溶液，与碱直接反应制得氧化物。如：
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4、水解法
水解法分为无机盐水解法，醇盐水解法；又可分为常温水解法和升温强制水解法。水解方法一般皆可制得金属氧化物或水合物，水合物通过脱水可得金属氧化物。
其中少量水存在下的醇盐水解及酸性介质中的强制水解可制得氧化物。用这种方法制得的氧化物颗粒均匀，组成易控，可达纳米级。如：
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5、硝酸氧化法
Bi、Sn、Sb、Mo、W、V等金属不溶于硝酸，它们的氧化物可用金属与浓硝酸发生氧化反应来制备。如：
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1、无水金属卤化物的合成
无水金属卤化物的分类及用途：
按照键型的不同，无水金属卤化物可分为离子型和共价型两类。一般