传统的溶胶-凝胶法分为无机盐法和醇盐法两种。前者一般通过无机盐的水解制得溶胶,进一步凝胶化转变成凝胶,再经干燥和焙烧后形成粉体材料。该方法不适宜多组分体系,特别是当各先驱体的反应活性不同和水解缩聚速度不匹配时,会造成成分的偏析,因而应用受到限制。醇盐法主要通过金属醇盐的水解与缩聚反应得到溶胶,进一步缩聚得到凝胶,再经热处理得到粉体材料。由于醇盐价格昂贵,而且许多低价金属醇化物不溶或微溶于醇,该方法的应用也受到限制。为此,人们将金属离子形成络合物,使之成为可溶性产物,然后经过络合物型溶胶-凝胶过程形成凝胶,经不同的处理后,可得到不同形态的产物。此法可以将各种金属离子均匀地分布在凝胶中,显示了溶胶-凝胶法的最基本的优越性,因而目前备受重视。
溶胶-凝胶法的优点如下:①化学均匀性好。由于溶胶是由溶液制得,故胶粒内及胶粒间化学成分完全一致,其均匀度可达分子或原子尺度,制备中无须机械混合。②烧成温度低。该方法可得表面积很大和活性很高的凝胶或粉末,能使得烧成温度降低。③颗粒细小。最终所得材料的颗粒可达纳米水平,并且粒度分布窄。④可容纳不溶性组分或不沉淀组分。不溶性颗粒均匀地分散在组分溶液中,经溶胶凝胶化,不溶性组分可自然地固定在凝胶体系中,不溶性组分颗粒越细,体系的化学均匀性越好。⑤从溶胶出发,反应过程简单,易于控制,且最终产物的形成可通过工艺的改变,获得纤维、粉末、涂层、薄膜等。但溶胶-凝胶法也有制品易开裂、干燥时收缩大和致密化困难等不足之处。
