溶胶凝胶法制备Fe2O3／SiO2薄膜VIP免费

溶胶-凝胶法制备 Fe2O3／SiO2 薄膜 一﹑实验目的 1.溶胶凝胶的原理 2.溶胶－凝胶法合成薄膜 Fe2O3／SiO2 3.复习及综合应用无机化学的反应理论，物理化学的胶体理论 4.通过实验，进一步加深对基础理论的理解和掌握，做到有目的合成，提高实验思维与实验技能 二﹑实验简介 溶胶是指微小的固体颗粒悬浮分散在液相中，并且不停的进行布朗运动的体系。根据粒子与溶剂间相互作用的强弱，通常将溶胶分为亲液型和憎液型两类。由于界面原子的 Gibbs自由能比内部原子高，溶胶是热力学不稳定体系。凝胶是指胶体颗粒或高聚物分子互相交联，形成空间网状结构，在网状结构的孔隙中充满了液体(在干凝胶中的分散介质也可以是气体)的分散体系。并非所有的溶胶都能转变为凝胶，凝胶能否形成的关键在于胶粒间的相互作用力是否足够强，以致克服胶粒－溶剂间的相互作用力。对于热力学不稳定的溶胶，增加体系中粒子间结合所须克服的能垒可使之在动力学上稳定。因此，胶粒间相互靠近或吸附聚合时，可降低体系的能量，并趋于稳定，进而形成凝胶。 三﹑实验原理 溶胶－凝胶法(Sol－Gel法)是指无机物或金属醇盐经过溶液、溶胶、凝胶而固化，再经热处理而成的氧化物或其它化合物固体的方法。 具体以硝酸铁和正硅酸乙酯分别作为氧化铁和 SiO2 的前驱体，通过溶胶一凝胶工艺制备了Fe2O3／SiO2 纳米复合粉体．若使用氯化铁为氧化铁前驱体，SiO2基体中则会生成 Fe2O3．当干凝胶热处理温度较低时(T<400℃)，复合粉体(硝酸铁为前驱体)以非晶态存在．当 达到 600℃时， Fe2O3 粒子在 SiO2 基体中大量形成随着热处理温度的进一步升高，粉体中开始有 Fe2O3 杂质生成。 四﹑实验仪器试剂 仪器：量筒，烧杯，锥形瓶，容量瓶，滴管，电磁搅拌器，恒温干燥厢，高温炉； 试剂：硝酸铁和正硅酸乙酯，无水乙醇，盐酸，蒸馏水，双氧水等。 五﹑实验内容与过程： Fe2O3 的制备： 所用试剂主要包括正硅酸乙酯、无水乙醇、Fe(NO3)3·9H20 和FeC13·6H20，皆为分析纯． 1 计量：将 86mL 正硅酸乙酯溶于 153mL 无水乙醇中制得溶液 X，将29gFe(NO3)3·9H2O 溶于 61mL 蒸馏水中得到红棕色透亮溶液 Y。 2 混合：室温下量取红棕色透亮溶液 Y，缓慢滴入到溶液 X 中，用磁力搅拌器强力搅拌10min，混合均匀，形成棕褐色澄清溶液 A。继续将冰醋酸和蒸馏水加到另 300mL 无水乙醇中，剧烈搅拌，得到溶液 B，滴入 1-2 滴盐酸，调节 pH值使 pH≤3。 3...