水熱合成生長(zhǎng)晶體，是19世紀(jì)中葉地質(zhì)學(xué)家模擬自然界成礦作用而開(kāi)始研究的，地質(zhì)學(xué)家Murchison使用“水熱”一詞，1905年水熱合成開(kāi)始轉(zhuǎn)向功能材料的研究。自l9世紀(jì)7O年代興起水熱合成制備超細(xì)粉體后很快受到世界許多國(guó)家的重視訝。水熱法(Hydrotherma1)，屬液相化學(xué)的范疇，是指在特制的密閉反應(yīng)器(高壓釜)中，采用水溶液作為反應(yīng)體系，通過(guò)對(duì)反應(yīng)體系加熱，加壓(或自生蒸氣壓)，創(chuàng)造一個(gè)相對(duì)高溫、高壓的反應(yīng)環(huán)境，使得通常難溶或不溶的物質(zhì)溶解并且重結(jié)晶而進(jìn)行無(wú)機(jī)合成與材料處理的一種有效方法。在常溫常壓下一些從熱力學(xué)分析看可以進(jìn)行的反應(yīng)，往往因反應(yīng)速度極慢，以至于在實(shí)際上沒(méi)有價(jià)值，但在水熱條件下卻可能使反應(yīng)得以實(shí)現(xiàn)。這主要因?yàn)樵谒疅釛l件下，水的物理化學(xué)性質(zhì)(與常溫常壓下的水相比)將發(fā)生下列變化：①蒸汽壓變高；②粘度和表面張力變低；③介電常數(shù)變低；④離子積變高；⑤密度變低；⑥熱擴(kuò)散系數(shù)變高等。在水熱反應(yīng)中，水既可作為一種化學(xué)組分起作用并參與反應(yīng)，又可是溶劑和膨化促進(jìn)劑，同時(shí)又是壓力傳遞介質(zhì)，通過(guò)加速滲透反應(yīng)和控制其過(guò)程的物理化學(xué)因素，實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)化合物的形成和改進(jìn)。水熱合成法既可制備單組分微小單晶體，又可制備雙組分或多組分的特殊化合物粉末，克服某些高溫制備不可克服的晶形轉(zhuǎn)變、分解、揮發(fā)等。并且用水熱合成制備出的納米晶，晶粒發(fā)育完整、粒度分布均勻、顆粒之間少團(tuán)聚，原料較便宜，可以得到理想的化學(xué)計(jì)量組成材料，顆粒度可以控制，生成成本低。水熱法在合成配合物方面具有如下優(yōu)勢(shì)：①明顯降低反應(yīng)溫度(100℃一250℃)；②能夠以單一步驟完成產(chǎn)物的合成與晶化(不需要高溫?zé)崽幚?、流程簡(jiǎn)單；③能夠很好地控制產(chǎn)物的理想配比；④制備單一相材料；⑤可以使用便宜的原材料，成本相對(duì)較低；⑥容易得到好取向，更完整的晶體；⑦在成長(zhǎng)的晶體中，比其他方法能更均勻地進(jìn)行摻雜；⑧能調(diào)節(jié)晶體生長(zhǎng)的環(huán)境。水熱合成法也存在著一些缺點(diǎn)。由于水熱反應(yīng)在高溫高壓下進(jìn)行，因此對(duì)高壓反應(yīng)釜進(jìn)行良好的密封成為水熱反應(yīng)的先決條件，這也造成水熱反應(yīng)的一個(gè)缺點(diǎn)：水熱反應(yīng)的非可視性。只有通過(guò)對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的檢測(cè)才能決定是否調(diào)整各種反應(yīng)參數(shù)。前蘇聯(lián)科學(xué)院Shubnikov結(jié)晶化學(xué)研究所的Popolitov等人在 1990年報(bào)道了用大塊水晶晶體制造了透明高壓反應(yīng)釜吲，使得人們*次直接看到了水熱反應(yīng)過(guò)程，實(shí)現(xiàn)根據(jù)反應(yīng)隨時(shí)調(diào)節(jié)條件的理想。另外，水熱合成往往只適用于氧化物功能材料或少數(shù)一些對(duì)水不敏感的硫?qū)倩锏闹苽渑c處理。這些缺陷已被溶劑熱法所彌補(bǔ)。