本教材主要包括實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理、材料的合成與制備方法及創(chuàng)新性選做實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容。材料的合成與制備方法分為：溶膠?凝膠法、水熱和溶劑熱法、電解合成法、定向凝固法、化學(xué)氣相沉積法、低溫固相合成法、熱壓燒結(jié)法、自蔓延高溫合成法、放電等離子體燒結(jié)法、光化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)、微乳液法、沉淀法、化學(xué)還原法１３種。每個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中都有背景知識介紹，力求使學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，對相應(yīng)的材料有一個較為全面、系統(tǒng)的認(rèn)識。本書可作為材料、化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)等專業(yè)的教材，亦可供相關(guān)人員參考。
《材料合成與制備實(shí)驗(yàn)》是根據(jù)材料化學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，遵循材料科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會“高等學(xué)校材料化學(xué)專業(yè)規(guī)范”的要求編寫而成的。本教材針對目前21世紀(jì)新材料的發(fā)展趨勢，總結(jié)和概括了幾種目前熱點(diǎn)形態(tài)材料和高新材料的常用合成和制備方法。通過本課程的學(xué)習(xí)，能夠使學(xué)生對目前幾種常見新材料制備方法的發(fā)展概況、制備原理、操作設(shè)備以及工藝流程等有一定的了解和掌握；通過理論課與實(shí)驗(yàn)課的結(jié)合，學(xué)生能夠熟悉幾種常見形態(tài)新材料的制備工藝流程和工藝方法控制手段，力求在實(shí)驗(yàn)中接觸一些新的測試技術(shù)和手段，以便能適應(yīng)不斷發(fā)展的科學(xué)技術(shù)，服務(wù)于創(chuàng)新性應(yīng)用型人才培養(yǎng)。
本教材主要包括實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理、材料的合成與制備方法及創(chuàng)新性選做實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容。材料的合成與制備方法分為：溶膠?凝膠法、水熱和溶劑熱法、電解合成法、定向凝固法、化學(xué)氣相沉積法、低溫固相合成法、熱壓燒結(jié)法、自蔓延高溫合成法、放電等離子體燒結(jié)法、光化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)、微乳液法、沉淀法、化學(xué)還原法13種。每個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中都有背景知識介紹，力求使學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，對相應(yīng)的材料有一個較為全面、系統(tǒng)的認(rèn)識。
本書由德州學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院材料化學(xué)系孫建之、董巖、王敦青、楊敏編寫。全書由孫建之、董巖、王敦青三位主編進(jìn)行增刪、修改，最后由孫建之主編統(tǒng)稿定稿。 《材料合成與制備實(shí)驗(yàn)》是根據(jù)材料化學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，遵循材料科學(xué)與工程教學(xué)指導(dǎo)委員會“高等學(xué)校材料化學(xué)專業(yè)規(guī)范”的要求編寫而成的。本教材針對目前21世紀(jì)新材料的發(fā)展趨勢，總結(jié)和概括了幾種目前熱點(diǎn)形態(tài)材料和高新材料的常用合成和制備方法。通過本課程的學(xué)習(xí)，能夠使學(xué)生對目前幾種常見新材料制備方法的發(fā)展概況、制備原理、操作設(shè)備以及工藝流程等有一定的了解和掌握；通過理論課與實(shí)驗(yàn)課的結(jié)合，學(xué)生能夠熟悉幾種常見形態(tài)新材料的制備工藝流程和工藝方法控制手段，力求在實(shí)驗(yàn)中接觸一些新的測試技術(shù)和手段，以便能適應(yīng)不斷發(fā)展的科學(xué)技術(shù)，服務(wù)于創(chuàng)新性應(yīng)用型人才培養(yǎng)。
本教材主要包括實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理、材料的合成與制備方法及創(chuàng)新性選做實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容。材料的合成與制備方法分為：溶膠?凝膠法、水熱和溶劑熱法、電解合成法、定向凝固法、化學(xué)氣相沉積法、低溫固相合成法、熱壓燒結(jié)法、自蔓延高溫合成法、放電等離子體燒結(jié)法、光化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)、微乳液法、沉淀法、化學(xué)還原法13種。每個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中都有背景知識介紹，力求使學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，對相應(yīng)的材料有一個較為全面、系統(tǒng)的認(rèn)識。
本書由德州學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院材料化學(xué)系孫建之、董巖、王敦青、楊敏編寫。全書由孫建之、董巖、王敦青三位主編進(jìn)行增刪、修改，最后由孫建之主編統(tǒng)稿定稿。
教材主編孫建之是山東省精品課程負(fù)責(zé)人，德州學(xué)院教學(xué)骨干，材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)中心負(fù)責(zé)人；董巖是山東省精品課程負(fù)責(zé)人，德州學(xué)院教學(xué)名師，材料化學(xué)重點(diǎn)專業(yè)建設(shè)負(fù)責(zé)人。本教材是編委會總結(jié)近幾年來主持研究應(yīng)用型本科院�！笆晃濉眹壹壵n題(No:FIB070335?A4?03)；山東省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃教研課題(No:2011JG439，No:2011GG127)的基礎(chǔ)上，針對地方本科院校材料化學(xué)專業(yè)的教學(xué)特點(diǎn)，從應(yīng)用型人才的培養(yǎng)出發(fā),以培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能為主線編寫而成的。
編者根據(jù)材料合成與制備實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，參閱國內(nèi)外相關(guān)教材及文獻(xiàn)資料，編寫了此教材，在此對相關(guān)兄弟院校的同行、專家表示誠摯的謝意。
本書在編寫過程中，得到了山東省精品課程、德州學(xué)院教材建設(shè)基金項(xiàng)目的資助，并得到了化學(xué)工業(yè)出版社的支持與幫助，在此深表衷心的感謝。
由于材料合成與制備涉及的知識面非常廣，編者力圖建立以“基本概念——基本方法——工藝技術(shù)——儀器設(shè)備”為主干，合理滲透材料表征及性能的課程體系，但由于編者水平所限，難免存在一些不當(dāng)之處，敬請讀者批評指正。
編者2013年6月于德州學(xué)院(山東德州)
第１章實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)概述1
1·1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的定義1
1·2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的類型1
1·2·1演示實(shí)驗(yàn)1
1·2·2驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)1
1·2·3比較實(shí)驗(yàn)2
1·2·4優(yōu)化實(shí)驗(yàn)2
1·2·5探索實(shí)驗(yàn)2
1·3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的要素與原則2
1·4實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本概念2
1·4·1實(shí)驗(yàn)因素3
1·4·2實(shí)驗(yàn)單元3
1·4·3實(shí)驗(yàn)效應(yīng)3
1·5實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的四原則3
1·5·1隨機(jī)化原則4 第１章實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)概述1
1·1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的定義1
1·2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的類型1
1·2·1演示實(shí)驗(yàn)1
1·2·2驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)1
1·2·3比較實(shí)驗(yàn)2
1·2·4優(yōu)化實(shí)驗(yàn)2
1·2·5探索實(shí)驗(yàn)2
1·3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的要素與原則2
1·4實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本概念2
1·4·1實(shí)驗(yàn)因素3
1·4·2實(shí)驗(yàn)單元3
1·4·3實(shí)驗(yàn)效應(yīng)3
1·5實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的四原則3
1·5·1隨機(jī)化原則4
1·5·2重復(fù)的原則4
1·5·3對照的原則4
1·5·4均衡的原則4
第２章實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理5
2·1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測量值及其誤差5
2·1·1真值、近似真值(平均值)和相
對真值5
2·1·2常見的幾種誤差5
2·1·3誤差的分類和來源6
2·1·4準(zhǔn)確度、精密度和正確度7
2·1·5高斯誤差定律——偶然誤差的概
率分布密度定律7
2·1·6各種偶然誤差的表示式8
2·1·7有限次數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)誤差9
2·1·8可疑觀測值的舍棄9
2·2有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則10
2·2·1有效數(shù)字10
2·2·2有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則10
2·3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理10
2·3·1列表法11
2·3·2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的圖示法11
2·3·3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方程表示法12
2·4數(shù)值計(jì)算15
2·4·1辛普森圖解積分法15
2·4·2辛普森定積分計(jì)算法16
第３章溶膠?凝膠法實(shí)驗(yàn)17
實(shí)驗(yàn)1溶膠?凝膠法合成二次鋰離子電極
材料LiV3O8纖維19
實(shí)驗(yàn)2溶膠?凝膠法低溫合成Li2·06Nb0·18Ti0·76O3
粉體21
實(shí)驗(yàn)3溶膠?凝膠法制備磁制冷材料
La0·65Sr0·35MnO323
實(shí)驗(yàn)4溶膠?凝膠法制備壓電陶瓷
Bi0·5Na0·5TiO325
實(shí)驗(yàn)5溶膠?凝膠法制備半導(dǎo)體材料氧
化鋅27
實(shí)驗(yàn)6溶膠?凝膠法制備半導(dǎo)體材料二氧
化鈦29
實(shí)驗(yàn)7溶膠?凝膠法制備稀土材料二氧
化鈰31
實(shí)驗(yàn)8溶膠?凝膠法在金剛石表面涂覆
納米TiO2薄膜33
實(shí)驗(yàn)9溶膠?凝膠法制備SiC陶瓷35
實(shí)驗(yàn)10溶膠?凝膠法合成鋰離子電池正極
材料LiMn2O437
第4章水熱和溶劑熱法實(shí)驗(yàn)39
實(shí)驗(yàn)11半導(dǎo)體材料ZnO超細(xì)結(jié)構(gòu)的水熱
自組裝41
實(shí)驗(yàn)12硫化鋅的溶劑熱合成與表征44
實(shí)驗(yàn)13軟磁鐵氧體納米材料的水熱/
溶劑熱合成與表征47
實(shí)驗(yàn)14碳納米管的水熱合成與表征50
實(shí)驗(yàn)15水熱法制備過渡金屬磷酸鹽微孔
材料53
實(shí)驗(yàn)16水熱合成高比表面介孔Ce0·5Zr0·5O2
固溶體55
實(shí)驗(yàn)17水熱合成{\[Cu(en)2\]\[KFe(CN)6\]}n
無機(jī)有機(jī)雜化材料58
實(shí)驗(yàn)18水熱還原制備微晶銅60
實(shí)驗(yàn)19水熱還原制備納米銀62
第5章電解合成法實(shí)驗(yàn)64
實(shí)驗(yàn)20草酸電解合成乙醛酸65
實(shí)驗(yàn)21電解合成綠色環(huán)保水處理材料
K2FeO467
實(shí)驗(yàn)22電解法合成葡萄糖酸錳69
第6章定向凝固法實(shí)驗(yàn)71
6·1定向凝固技術(shù)的發(fā)展過程71
6·1·1發(fā)熱鑄型法71
6·1·2功率降低法（PD 法）71
6·1·3快速凝固法（HRS）72
6·1·4液態(tài)金屬冷卻法（LMC法）72
6·1·5新型定向凝固技術(shù)72
6·2定向凝固技術(shù)的應(yīng)用及凝固理論的
研究進(jìn)展72
6·2·1定向凝固技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用72
6·2·2定向凝固理論的研究進(jìn)展73
實(shí)驗(yàn)23定向凝固對AZ31鎂合金凝固組織
的影響74
實(shí)驗(yàn)24定向凝固條件下二元Mg?Li合金
共晶組織的研究76
第7章化學(xué)氣相沉積法實(shí)驗(yàn)78
實(shí)驗(yàn)25化學(xué)氣相沉積法制備納米金剛石
薄膜80
實(shí)驗(yàn)26化學(xué)氣相沉積法制備ZnO透明導(dǎo)
電膜82
第8章低溫固相合成法實(shí)驗(yàn)84
實(shí)驗(yàn)27低溫固相法合成半導(dǎo)體材
料CdS86
實(shí)驗(yàn)28低溫固相合成光電材料CuS88
實(shí)驗(yàn)29低溫固相反應(yīng)法制備磁性材
料CoFe2O489
實(shí)驗(yàn)30低溫固相法合成光電材料Zn2SnO491
第9章熱壓燒結(jié)法實(shí)驗(yàn)92
實(shí)驗(yàn)31熱壓燒結(jié)法制備Si/SiC陶瓷93
實(shí)驗(yàn)32熱壓燒結(jié)法制備Ti3Al/TiC+ZrO2
陶瓷復(fù)合材料95
第10章自蔓延高溫合成法實(shí)驗(yàn)97
實(shí)驗(yàn)33自蔓延高溫合成鋰離子電池正極
材料LiCoO298
實(shí)驗(yàn)34自蔓延高溫合成鑭摻雜鋇鐵氧體
材料99
第11章放電等離子體燒結(jié)法實(shí)驗(yàn)101
實(shí)驗(yàn)35放電等離子體燒結(jié)SiC/Cu金屬陶
瓷復(fù)合材料102
實(shí)驗(yàn)36放電等離子體燒結(jié)NdFeB永磁
材料104
第12章光化學(xué)合成實(shí)驗(yàn)106
12·1光化學(xué)合成方法106
12·2光化學(xué)反應(yīng)過程106
12·3光化學(xué)研究裝置107
12·4光化學(xué)合成類型107
實(shí)驗(yàn)37檸檬酸鈉輔助光化學(xué)合成半導(dǎo)體
材料Cu2-xSe110
實(shí)驗(yàn)38磁性材料Fe3O4@PMAA的
制備112
第13章微乳液法合成實(shí)驗(yàn)114
實(shí)驗(yàn)39微乳液法制備半導(dǎo)體材料ZnS116
實(shí)驗(yàn)40反相微乳液法制備納米碳酸鈣118
第14章沉淀法合成實(shí)驗(yàn)121
實(shí)驗(yàn)41沉淀法制備納米氧化鋅粉體122
實(shí)驗(yàn)42沉淀法合成光學(xué)材料CaF2粉體124
第15章化學(xué)還原法合成實(shí)驗(yàn)126
實(shí)驗(yàn)43化學(xué)還原法制備金屬銀納米
顆粒127
實(shí)驗(yàn)44塑料化學(xué)鍍銅129
第16章綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)131
實(shí)驗(yàn)45染料敏化二氧化鈦太陽能電池的
制備131
實(shí)驗(yàn)46光催化劑釩酸銀的制備及其降解亞
甲基藍(lán)的研究134
實(shí)驗(yàn)47粉煤灰制泡沫玻璃和加氣混凝土
砌塊137
實(shí)驗(yàn)48玻璃空心磚的設(shè)計(jì)與高溫制備141
實(shí)驗(yàn)49廢電石渣煅燒水泥的研究145
實(shí)驗(yàn)50粉煤灰漂珠做載體包覆納米TiO2
光降解催化劑的研究149
實(shí)驗(yàn)51沸石分子篩的水熱合成與性能
測試153
實(shí)驗(yàn)52熒光磁性雙功能納米微球的制備及
其載藥性研究159
實(shí)驗(yàn)53溶膠?凝膠法合成ZnFe2O4及其光
催化性能研究162
實(shí)驗(yàn)54Fe3O4/Au納米復(fù)合微粒的制備165
附錄1有機(jī)溶劑的毒性167
附錄2有機(jī)類實(shí)驗(yàn)廢液的處理方法169
附錄3劇毒化學(xué)品目錄（2012版）171
附錄4杜邦安全管理十大基本理論182
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