Síntese em estado sólido

É particularmente importante caracterizar a velocidade de reação na síntese em estado sólido. As reações em estado sólido devem ser levadas até a conclusão, pois as técnicas de purificação dos sólidos formados são extremamente limitadas. A velocidade da reação em estado sólido depende das condições da reação, incluindo as propriedades estruturais, a forma e a área superficial dos reagentes, a taxa de difusão e as propriedades termodinâmicas associadas à nucleação/reação. As propriedades químicas e físicas dos materiais finais são determinadas pelos precursores químicos e pelas técnicas de preparação.

As técnicas modernas de preparação em estado sólido não se limitam a variações do método cerâmico. Na metátese em estado sólido, as reações de compostos metálicos são iniciadas por uma fonte de energia (por exemplo, chama, moinho de bolas) e propagadas pelo calor liberado durante a formação dos produtos e subprodutos. Os métodos sol-gel utilizam uma solução concentrada ou coloidal (o “sol”), que é sequencialmente aquecida, seca e envelhecida para formar géis, revestimentos e nanomateriais. Os métodos solvotérmicos envolvem o aquecimento de soluções em um recipiente fechado e pressurizado a temperaturas acima do ponto de ebulição padrão do solvente orgânico escolhido; se o solvente for água, esse método é chamado de hidrotérmico. Muitos métodos sintéticos nos quais se forma um material sólido, como deposições em fase de vapor, intercalação, crescimento de monocristais e sínteses de nanomateriais, podem ser classificados como síntese em estado sólido.