Trong quá trình so
ưng tụ dưới xúc tác axít hoặc bazơ để hình thành một mạng lướ
2.1.1.3.a. Phản ứng thủy phân
Phản ứng thuỷ phân thay thế nhĩm alkoxide (-OR) trong liên kết kim loại- alkoxide b tạo thành liên kết kim loại-hydroxyl.
thủy phân
M(OH)x + xROH
Ảnh hưởng của xúc tác
Xúc tác axít làm tốc độ thuỷ phân tăng nhanh hơn so với xúc tác bazơ nên chỉ xét ảnh
ạn thuỷ phân, nhĩm alkoxide bị proton hố nhanh nên dễ hấp thu nước và tách rượu. Phản ứng thủy phân nghịch là phản ứng este hố, ảnh hưởng đến quá trình làm khơ gel. Chuyển hố este (biến đổi este của axít hữu cơ thành este khác của axít đĩ) làm ảnh hưởng đến mơi trường tương tác của alkoxide:
R’OH + M(OH)x→ (OH)x-nM(OR)n + nROH
Ảnh hưởng của dung mơi
Dung mơi được thêm vào để ngăn chặn sự tách từ pha lỏng này đến pha lỏng khác trong giai đoạn đầu của phản ứng thuỷ phân. Cĩ hai loại dung mơi là dung mơi phân cực (protic) và dung mơi khơng phân cực (aprotic).
Dung mơi phân cực gồm những chất như H2O, rượu của các alkal (CH3OH, C2H5OH…), formamide… dùng để hồ tan những chất phân cực, tái este hố, phản ứng thuỷ phân và rượu phân vì nĩ tác động tạo ra H+.
Dung mơi khơng phân cực được dùng để thay thế alkyl khơng thuỷ phân hồn tồn do nĩ tác -
ằng nhĩm hydroxyl (-OH) để
M(OR)X + nH2O (RO)x-n – M - (OH)n + nROH Hố este
M(OR)X + xH2O Với x: hố trị của kim loại
Các thơng số ảnh hưởng đến phản ứng thuỷ phân là: xúc tác, nhiệt độ, dung mơi, tỉ số r….
hưởng của xúc tác axít. Axít càng mạnh thì thời gian phản ứng càng nhanh và ngược lại. Một số xúc tác axít thơng dụng là HCl, CH3COOH, HF, HNO3…
Ở giai đo
Ảnh hưởng của tỉ số r
hi xảy ra nếu t ịch bị pha lỗng) làm cho nồng độ
phân
nên liên kết kim loại-ơxít-kim loại, là cơ sở cấu trúc cho hơng ngừng tăng lên cho đến khi tạo ra một mạng lưới kim loại-ơxít- kim loại trong khắp dung dịch.
ROH
n ảy ra nhanh hơn. Tốc độ phản
ứng ngưng tụ tỉ lệ với nồng độ H .
ộ Cl, HNO3, CH3COOH ….
Tốc độ ngưng tụ đạt cực tiểu tại pH ≈ 1,5 và đạt cực đại tại pH ≈ 4.
khơ nhanh mà khơng bị đứt gãy. ột số
Phản ứng thuỷ phân xảy ra trong khoảng r < 1 đến r > 25. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Với r lớn hơn, phản ứng thủy phân monomer xảy ra hồn tồn trước k ngưng tụ. Tuy nhiên, ăng r hơn nữa (dung d
alkoxide kim loại giảm dẫn đến tốc độ thuỷ và ngưng tụ cũng giảm theo.
2.1.1.3.b. Phản ứng ngưng tụ
Phản ứng ngưng tụ tạo
các màng ơxít kim loại. Hiện tượng ngưng tụ diễn ra liên tục làm cho liên kết kim loại- ơxít-kim loại k
MOR + MOH → M-O-M +
MOH + MOH → M-O-M + H2O
Trong điều kiện thích hợp, sự ngưng tụ xảy ra liên tục và phá huỷ polymer, tái tạo thành những hạt keo lớn, từ đĩ tạo thành các polymer lớn hơn.
Các thơng số ảnh hưởng đến phản ứng ngưng tụ bao gồm:
Ảnh hưởng của xúc tác
Với xúc tác thích hợp, phả ứng ngưng tụ sẽ x +
M t số xúc tác thường dùng: H
Ảnh hưởng của dung mơi
Dung mơi phân cực (protic) làm chậm phản ứng ngưng tụ nếu dùng xúc tác bazơ và thúc đẩy ngưng tụ với xúc tác axít.
Thêm một số chất phụ gia (DCCAs) để làm gel
polya lic ĩ axít oxalic là DCCA thường dùng nhất và cĩ tầm hoạt động mạnh nhất.
hố rắn và thiêu kết.
đoạn này là tạo ra cấu trúc M-O-M. Các hợp chất
ữu cơ i và R là gốc alkyl) đáp ứng được các yêu
ầu nà phản ứng với nước, trải qua phản ứng thuỷ
n và ng điều kiện dung mơi phổ biến thường là
M(OR)n + nH2O M(OH)n + nROH Ngưn :
O-M + ROH
Nhữ ồng thời và thường khơng hồn tồn, nhưng ơxít
cuối cùng vẫn hồn thành. Kết quả của những phản ứng trên là dạng chất keo huyền ù củ
ản ứng thuỷ phân và ngưng tụ cĩ thể tăng hay giảm bằng cách thêm vào các chất xúc tác axít hay bazơ thích hợp. Tại điểm pH
cry , axít stearic… trong đ