التخليق الحراري المائي

مخطط تخطيطي لإعداد عملية التخليق الحراري المائي: (1) جهاز تعقيم من الفولاذ المقاوم للصدأ (2) محلول المادة الأولية (3) بطانة من التفلون (4) غطاء من الفولاذ المقاوم للصدأ (5) زنبرك

التخليق الحراري المذيب هو طريقة لإنتاج المركبات الكيميائية ، حيث يُعرَّض مذيب يحتوي على الكواشف لضغط ودرجة حرارة عاليتين في جهاز أوتوكلاف . تذوب العديد من المواد بشكل أفضل في نفس المذيب في مثل هذه الظروف مقارنةً بالظروف القياسية ، مما يُتيح حدوث تفاعلات لا تحدث في الظروف العادية، ويؤدي إلى تكوين مركبات أو أشكال متعددة جديدة . يُشبه التخليق الحراري المذيب إلى حد كبير التخليق الحراري المائي ؛ فكلاهما يُجرى عادةً في جهاز أوتوكلاف مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ. والفرق الوحيد هو أن محلول المادة الأولية عادةً ما يكون غير مائي . [ 1 ]

تم استخدام التخليق الحراري المائي لتحضير MOFs ، [ 2 ] [ 3 ] ثاني أكسيد التيتانيوم ، [ 4 ] والجرافين ، [ 5 ] كرات الكربون، [ 6 ] الكالكوجينيدات [ 7 ] ومواد أخرى.

المذيبات

إلى جانب الماء (التخليق الحراري المائي)، تستخدم عمليات التخليق الحراري المذيب مجموعة واسعة من المذيبات، بما في ذلك الأمونيا ، وثاني أكسيد الكربون ، وثنائي ميثيل فورماميد ، والعديد من الكحولات مثل الميثانول ، أو الجليكولات مثل هيكسان-1،6-ديول . [ 1 ] [ 8 ] [ 9 ]

حمض الفورميك كوسيط للتفاعل

يتحلل حمض الفورميك عند درجات حرارة عالية إلى ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين أو إلى أول أكسيد الكربون والماء. تسمح هذه الخاصية باستخدام حمض الفورميك كوسط تفاعل مختزل وغني بثاني أكسيد الكربون، حيث يمكن تكوين أكاسيد وكربونات متنوعة . [ 8 ]

الأمونيا كوسيط للتفاعل

تبلغ درجة الحرارة والضغط الحرجين للأمونيا 132.2  درجة مئوية و111 بار على التوالي. في هذه الظروف، يمكن الحصول على مجموعة من الأميدات والإيميدات والنيتريدات  . على الرغم من أن ثابت العزل الكهربائي للأمونيا أقل من ثابت العزل الكهربائي للماء، إلا أنها تتصرف كمذيب قطبي، خاصة عند الضغوط العالية. [ 8 ]

مراجع

  1. 1 2 ديمازو، ج. (2008). "التفاعلات الحرارية المائية: مسار مبتكر لتخليق مواد جديدة". مجلة علوم المواد 43 ( 7): 2104-2114 . Bibcode : 2008JMatS..43.2104D . doi : 10.1007/s10853-007-2024-9 . S2CID 55825984 . 
  2. ياغي، أو إم ؛ كالموتزكي، إم جيه؛ ديركس، سي إس (2019). مقدمة في الكيمياء الشبكية: الأطر المعدنية العضوية والأطر العضوية التساهمية . فاينهايم: وايلي-في سي إتش . رقم ISBN 978-3-527-82110-5.
  3. فرحة، عمر ك.؛ هوب، جوزيف ت. (2010). "التصميم العقلاني، والتخليق، والتنقية، وتفعيل مواد الإطار المعدني العضوي". مجلة أبحاث الكيمياء . 43 (8): 1166-1175 . doi : 10.1021/ar1000617 . PMID 20608672 . 
  4. أونغ، وي-جون؛ تان، لينغ-لينغ؛ تشاي، سيانغ-بياو؛ يونغ، سيك-تينغ؛ محمد، عبد الرحمن (2014). "أسطح {001} شديدة التفاعل لمركبات TiO2 : التركيب، وآلية التكوين، والخصائص". نانوسكيل . 6 (4): 1946-2008 . Bibcode : 2014Nanos...6.1946O . doi : 10.1039/c3nr04655a . PMID 24384624 . 
  5. شيانغ، كوانجون؛ يو، جياغوو؛ جارونيك، ميتيك (2012). "المحفزات الضوئية لأشباه الموصلات القائمة على الجرافين". مجلة الجمعية الكيميائية ، 41 (2): 782-796 . doi : 10.1039/C1CS15172J . PMID 21853184 . 
  6. هو، غانغ؛ ما، دينغ؛ تشنغ، موجي؛ ليو، لين؛ باو، شينهي (2002). "التخليق المباشر لكريات كربونية مجوفة متجانسة باستخدام قالب التجميع الذاتي". مجلة الاتصالات الكيميائية (17): 1948-1949 . doi : 10.1039/B205723A . PMID 12271688 . 
  7. لي، جيه؛ تشين، زد؛ وانغ، آر جيه؛ بروسيربيو، دي إم (1999). "طريقة منخفضة الحرارة نحو مواد جديدة: التخليق الحراري المائي لكالكوجينيدات الفلزية في الإيثيلين ديامين". مراجعات كيمياء التناسق . 190-192 : 707-735 . doi : 10.1016/S0010-8545(99)00107-1 .
  8. 1 2 3 رابينو، ألبريشت (1985). "دور التخليق الحراري المائي في الكيمياء التحضيرية" . Angewandte Chemie International Edition باللغة الإنجليزية . 24 (12): 1026–1040 . doi : 10.1002/anie.198510261 . ISSN 0570-0833 . 
  9. دليل سبرينغر لنمو البلورات . جوفيندهان داناراج. هايدلبرغ: سبرينغر. 2010. ISBN 978-3-540-74761-1. OCLC 671821738 . {{cite book}}صيانة CS1: أخرى ( رابط )