水热与溶剂热合成是指在一定温度(100~1000℃)和压强(1~100MPa)条件下,利用溶液中物质的化学反应所进行的合成。
水热与溶剂热合成的特点是:①由于水热与溶剂热条件下反应物性能的改变、活性提高,有可能代替固相反应以及难于进行的合成反应,并产生一系列新的合成方法;②由于在水热与溶剂热条件下是一种中间态、介稳态,易于生成特殊物相,因此能合成与开发一系列特种介稳结构、特种凝聚态的新化合物;③能够使低熔点化合物、高蒸气压且不能在熔体中生成的物质、高温分解相等在水热与溶剂热低温条件下晶化生成;④①水热与溶剂热的低温、等压、溶液条件,有利于生长缺陷极少、取向好、完美的晶体,合成产物结晶度高,粒度小;
⑤由于易于调节水热与溶剂热条件下的环境气氛,因而有利于低价态、中间价态与特殊价态化合物的生成,并能均匀地进行掺杂。
在一定的高温高压下,一些氢
氧化物在水中的溶解度大于对应的氧化物的溶解度,于是氢氧化物溶于水中,同时析出氧化物。该方法的优点在于直接生成纳米晶氧化物,而一般化学法需要煅烧才能得到所需氧化物,煅烧过程可能导致出现硬团聚现象。水热法所得晶粒发育完整,粒度分布范围较窄;其缺点是,需要在高温高压反应釜内进行,反应条件较苛刻,成本较高。如果氧化物在高温高压下溶解度大于相应的氢氧化物,则无法通过水热法来合成。