水热反应法简介

合成的羟基磷灰石的结构与生物骨组织相似，因此合成羟基磷灰石具有与生物体硬组织相同的性能。如Ca:P≈1.67，密度≈3.14，机械强度大于10MPa，对生物无毒，无刺激，生物相溶性好，不被吸收，能诱发新有的生长。国内外已将羟基磷灰石用牙槽、骨缺损、脑外科手术的修补、填充等，用于制造耳听骨链和整形整容的材料。此外，它还可以制成人工骨核治疗骨结核。2100433B

水热与溶剂热反应的基本类型如下：

1、合成反应

通过数种组分在水热或溶剂热条件下直接化合或经中间态进行化合反应。利用此类反应可合成大量多晶或单晶材料。

2、晶化反应

在水热与溶剂热条件下，使溶胶、凝胶等非晶态物质进行晶化反应，大量沸石与微孔晶体的合成属此类反应。

3、水解反应

在水热与溶剂热条件下，进行加水分解的反应，如醇盐水解等。

4、水热与溶剂热条件下的单晶培养

在籽晶存在下生长完美大单晶，如水晶（石英单晶）等多功能人工晶体的培养。

5、转晶反应

利用水热与溶剂热条件下物质热力学和动力学稳定性差异进行的棚变反应，众多介稳态微孔晶体的转晶即属此列。

水热溶剂热合成化学具有如下特点：

1、由于在水热与溶剂热条件下反应物反应性能的改变、活性的提高以及对产物生成的影响，水热与溶剂热合成方法有可能代替固相反应等进行难于在一般合成条件下进行的化学反应。也可以根据反应的特点开发出一系列新的合成路线。

2、由于在水热与溶剂热条件下某些特殊的氧化还原中间态、介稳相以及某些特殊物相易于生成，因此能合成与开发出一系列特种价态、特种介稳结构、特种聚集态的新物相与物种。

3、使低熔点、高蒸气压且不能在熔体中生成的物质以及高温条件下容易分解的物相能够在水热与溶剂热的低温条件下晶化生成。

4、水热与溶剂热的低温、等压与液相反应等条件，有利于生长缺陷少的完美晶体，也易于控制产物晶体的粒度与形貌。

5、由于易于调节水热与溶剂热条件下的环境气氛与相关物料的氧化还原电位．因此有利于某些特定低价态、中间价态与特殊价态化合物的生成，并能均匀地进行掺杂。

水热与溶剂热的反应装置主要包括高压反应容器和反应控制系统。高压反应容器是进行水热与溶剂热合成实验的基本设备；反应控制系统通常包括温度控制、压力控制和封闭系统控制。

高压反应容器通常称为高压反应釜（autoclave），其材质的选择比较重要，要求机械强度大、耐高温、耐腐蚀，密封严密。按照不同的分类标准，高压反应釜可分为不同类型。如按加热条件可分为在釜体外部加热的外热高压釜和在内部安装加热装置的内热高压釜；按密封方式可分为自紧式高压釜和外紧式高压釜；按反应体系可分为用于封闭实验的高压釜和用于开放系统的流动反应器和扩散反应器等。

通常说来，用于封闭实验的反应釜主要都是由以下几部分组成：釜盖、釜身、衬里。釜盖和釜身通常采用不锈钢材料，有时为增强抗压能力，也采用碳纤维或玻璃纤维增强的钢材料；为增加体系的密闭性，也会在釜盖和釜身间加一衬垫。衬里通常采用耐酸碱的聚四氟乙烯材料，如果反应温度较高，也可更换为石英衬里。有时如果反应物与外层材料不反应，也可采用无衬里的不锈钢反应釜。图1为常见的不锈钢高压反应釜：

在水热与溶剂热实验中，反应釜的填充度是非常重要的反应参数。填充度是指反应混合物占密闭反应釜空间的体积分数。为保证反应物在实验中处于液相传质的反应状态，同时防止由于填充度过大导致的反应自生压力过大，因此填充度一般控制在60%～80%。