Síntese em estado sólido

É particularmente importante caracterizar a taxa de reação na síntese em estado sólido. As reações em estado sólido devem ser finalizadas, pois as técnicas de purificação dos sólidos formados são significativamente limitadas. A taxa da reação em estado sólido depende das condições de reação, incluindo as propriedades estruturais, o formato e a área de superfície 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 preparo.

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