Download - HISTORY OF SOL-GEL SCIENCE AND TECHNOLOGY (REVIEW)dl.uctm.edu/journal/node/j2008-2/1_Ivanova_Dimitriev_181.pdf · Y. Dimitriev, Y. Ivanova, R. Iordanova 181 Journal of the University

Transcript
Page 1: HISTORY OF SOL-GEL SCIENCE AND TECHNOLOGY (REVIEW)dl.uctm.edu/journal/node/j2008-2/1_Ivanova_Dimitriev_181.pdf · Y. Dimitriev, Y. Ivanova, R. Iordanova 181 Journal of the University

Y. Dimitriev, Y. Ivanova, R. Iordanova

181

Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 43, 2, 2008, 181-192

HISTORY OF SOL-GEL SCIENCE AND TECHNOLOGY(REVIEW)

Y. Dimitriev, Y. Ivanova, R. Iordanova*

University of Chemical Technology and Metallurgy

8 Kl. Ohridski, 1756 Sofia, Bulgaria

E-mail: [email protected]* Institute of General and Inorganic Chemistry,

Bulgarian Academy of Sciences,

1113 Sofia, Bulgaria

ABSTRACT

���������������� ������� ��� �������� ������������ � ��������� ��������������� ������ ������

������������������������������ �������������� ��������������������������������� ������������ ������ �����

��� � ����� ����������� ������!�������� ������"��������#������"������$ ������������� ����� � ���� ��

����������������������%���������� ���&�������������� �������'(()��������*���������� ���&���+��� ���

���������������������'(,'�����������*���������������� ��� ���������������������������� �������� �������� �

������������� ����������������-�������������������-������������-��������� ���������� � ��*��� ������ ����

������ ������������ ������������������������������������������ ������� �������������� �� ��� �������

��� ������������ ������������������������� ��*� ��� ���� �������������������� ������������� �� �������

����������������������������������������� ���� ����� � ��������� ����� �������.������ ����� � ������

������� ���� ������� ������ ������������������������������������� ������� ��������������������������������

�� �������������������������������� �������������� ��� �������������� � �������������������������

������������������� ��������-������ �������� ������������� �������� ��������������������� �������-�����

������� ������������������������������������������ � �������������� �� ���������� �� ���� ������������ �

� �� ��� ��������/� ��� �������� ��������� ������� ������������� � ��������� �� ���� ������ 0� ������ 1 ����

�������� �� ���� ����������2�� ��������� 1����������� ��� ����� �� ������������������� ���� ��������� 2�� ������

1��������� ����������-��� ��������� ��������� 2����������1����� ���������� ������� ����������2����������

1���������������������������� ��������� 2��*��� ������ ���������������������� ����������� �� �������

����� ������� ����������� ������������������������������������������� �

3������ 0�� ������������������ ������������� ��������� �������� ����������� �� �

Received 05 March 2008

Accepted 27 May 2008

INTRODUCTION

������������������ ��������������������

������������������������������� ����������������

������������������ ���� �����������������������

�������������������� ���������������������������

������������������������������������������������

����������������������������������������������������

Page 2: HISTORY OF SOL-GEL SCIENCE AND TECHNOLOGY (REVIEW)dl.uctm.edu/journal/node/j2008-2/1_Ivanova_Dimitriev_181.pdf · Y. Dimitriev, Y. Ivanova, R. Iordanova 181 Journal of the University

Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 43, 2, 2008

182

���������������� �������� ��������������������

������������������������������������ �����

���������� ���������� ������ �����������������������

� ��!��"�������������������������������� ���

�����������������������������������������������#

��� � ������� ���#���� ���� ���� ����� ���$� �� ���

��������������������%"�����������&�������� �

��������'���������������� ���������������������

������������������������������$�������������������

�������� �� �� � ���� ������� ���� ����� �������

!�����$���������������()$�*+�������������������������

�� � �����,����� �������� ����� ����� (-$� .+� ���

����� �����������������������������������������

����/����0� ��������� ����������������������������

���������� ����������������������������������

����������������������������(�$�1+������������� ����

�������� ��� � ���� ���������� ������ �������0��

���������� ������������� ����������#���������

������������������������������ ������������������

������������� ����������������� ����� ���������

�������������������������������������������������

���������������������0�������������� ��������

�� �����������������������������(2$�3+��������

�����������������������������������������������������

���������������������$����� �����������������

����������� �������������� ���������� ��������

������� �������������������� �������������������

������ ��������$������������������������������

�� ��� �������2 ��������) ����������������������

���������#�������� ������������������������������

����������4�����������4�������������,����������

4���������������5����$���������6326�(6 +������� �

����������������&�������������������������������

��� �����������7������������������������������������

(66�) +����������� ������������������������������

��&������������������������� ��0� ��������������

����� ���������������������������������������������

������8) *9��������%"��8) .9�������������������

���������������������������������������������

���������� �������������&����� ���������������

����#����� �����������������������������������

������������������#���� ����������������������

���0��������������:��������"��4���"���������

������ ������������������������ ������������633*

87����������$�"��"�&&�9����������������������� ���

����� ����������� ����������������������������

�� ����������������������������������������

��������������������������������������������������

�������������������$������� ���������� ��������� ��

������ ��������������������� ����������- ������

������������������������������������ ��������������

�����������������������������������������������

�����������������������������������������������0��

���������������������������������������� ������

����������������������������&�

��������������������������'�����������������

�������;� ���� $����� $������� $������ ���������� $

����������������������������������������������������

�������������������������������$������$�����

� �$����&���������������$���������������������

���� ������������ ��������� ������������������

������������$�������� ���������������������$���

������ ����;�89��/�������������������������<�89

��������&#���������<�89��#���� �����������

��������������

�����������������������������������������0�

���������������������������������� ��������������

��� ��������� �����������������������������������

����������"������������������������������������

���� ���� ���0���� �� ��&#��� ���������� ����

�����������������������������������������������0���

��������� ��������� ���������������������������

HISTORY OF THE PROBLEM

������������������������ �������������������

�� ����������� ��������������$����������������

�������� ������������ �������������������������

����������������������������������������������

� ���"�&&��(6+�������������������������������������

�������� ��������������$�������� ��������� �����

���������������� �������������� ��������������

������������������������������������ ��� ���

������ ������������������ ���� �� ����������������

������ ��������� �� ��� ���� ���������� �� ���

���������

7����������������������������862-.9��������

��������������������������������������������������

�������������������������������������63* �4������

����=�� �������"�������������������������������

������ ������ �������������#��������������������

���������� ������������������������ ��������

Page 3: HISTORY OF SOL-GEL SCIENCE AND TECHNOLOGY (REVIEW)dl.uctm.edu/journal/node/j2008-2/1_Ivanova_Dimitriev_181.pdf · Y. Dimitriev, Y. Ivanova, R. Iordanova 181 Journal of the University

Y. Dimitriev, Y. Ivanova, R. Iordanova

183

� �������������������������������� �����������

������$�����������������������������������������

��������������������������������������������

��������������������������� ��������� �����������

���� ����������) �������������������������� ��������

�� ���������������������������������������������

�������������������������������61����� �������4����

�������633.���������) ����� ����� ��>���()6$�))+

������ ����������������

������ ������������������/��&����������

��������������������&���������������/�����������

������������������������������5���������������

���������������������������������������������������

�����������������������$�������������������������

��������&����� ������ �� ������������ ���������

��� ��������������������������������������������

����������������0������"�&&����632.�����6321�()*$

)-+��������������������������������������������������

��������������������������������������������� ���

�,)$��,

)�",

)$�������������$���� ������������������

������ ��� ���������� � ��������� � ��������������� ���

��������������� �������������������������������

���������������������������������������������

������� ������������������������:����;�?���$

"�����4����$������4�����������$�������������4����

������$�������������������������������� ���$�����

� ��� ��������$������������� ���$����� ���������

������������������������$�����@����������().+��,�����

��������������/������� �����������%������()�+

��������������������������������������������

����������$�������������������������������������

�������������������������������������������������

�������������� ���������������������0������A�� �

()1+��!���������������������������������������

���������� �@),

.��!

),$�B,

*��!

),$��,

)���,

)�

�������������������������������������������

C4�����"��������) -D��������632-���������������

����1 ����������������5�������>�����$������������

������� �����������������������������������������

��������������������� ����������������������()1�**+����

�����������������������������������������������

�� ����������������������������������������������

������ �� ���������� ��������������������������

����� 8� �������������� �������9������ ������ �����

E��0��&��(*-+������� �������������� ���������������

� ������������ ����� �������������������

������������������������������ ����������

������������������������������������������&�

������������������� �������������������������

����$�������� �������������������� ������������

����������������������������������������������������

������������������������"������������������

����������������'���������������������������A�� ����

���� (*.+��������F����� (*�+�������������������������

���� ������������ ��������������������������

��� ����������������� ��������������������������

�#���������������/���$�������������������������

� ����� ����������������������������������������

���������������������������������������� ��� ���

������������������#����� ������������������������

������������������������������������ �����������

����� ������������������������������/���������

���������������������������� �����������������

��������,)�",

)�(*1+�

���� �����3 ������������������������������

�������(*2�. +������������������������������������

������������������ ����������������������������

������������� ���������������������������������

�������������������������������������������� �

����&#������������������������A?�,*$�>?�,

*

�����=��,*�����������������������������������

���������$����� ���$����������������0��� (*3+����

������������$������������������������������������

��������������������������������� �����������

(.6+� ������"� ���� �����������#� (--+������ ��������

����������������������������������� ���������

�����(-1+������������������������������� ������

������� �� ������ �������������� ������ ��� ��

��������������� ���� ����������0��������������

�����������(. +��>�&�����(-3+����������#������������

��������������������������������������������������

���������� ��������� �������������������������

���#�������������������������������������������

������������ ���������� ���������������4� ���

(-6+�����G��&��0�(-.+��������������������� ��������

��� ������� ������������ ����������������#���

��$�������������������������������������������

����� ����������� �������������������������

����� �������������� ������� ��������������������

���������"�������(-)+��!������������������� ������

�������� ���������������� ����������������������

���� ��������0������������� ���� ����0������ �������

Page 4: HISTORY OF SOL-GEL SCIENCE AND TECHNOLOGY (REVIEW)dl.uctm.edu/journal/node/j2008-2/1_Ivanova_Dimitriev_181.pdf · Y. Dimitriev, Y. Ivanova, R. Iordanova 181 Journal of the University

Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 43, 2, 2008

184

����� ������������������������� �����/�������

�������� ��������������������) ������������������

����������������������� ����� ��������������

��������������������� ������������(.)$�.*+����������

�������������'���������������������

BASIC AND APPLIED RESEARCH

G��&��0���������������������������������

��������������(.-+�����������������������������

����������������� ������������������������������

�������������������������������������������������

������������������� �����$���������� ���������

��� ��������������������������� ����������������������

���������������������������������$���������$��

��&#���$������ ��������� ���� ������ �������

��������� ��������������������H���� ��������

/������������������$��������������������������

�������������������������$�����������#��������

�������������� ���������������������������������

���� ������� ��A�� �� ��� ���� (*.$� ..+� ����� ����� ���

���������������������� ���������$�������������

������������������� �����������������������������

��������������� ������������ ����������������

������&#����������������������������������#��

����������G���������������������������������� ���� �

�� ���������������������������������� ��

������������������������������ ���������������

���������������������������������������������������

������ ��� � ��0��� �� �� ���� ����������#� (.�+�

?�&�����(.1+�������������������������������������

�� ���������$�����������������������������������

�������������������������������������������

� ����������������������������������������"������

(**$�.2+�������� ��������� �������������������#�

���������������/���������������������������������

����������������������������������������&� ����

������������������������������ �������� ����

�������������������,�����������������������������

��� ��������� ������������������ �������������

����������������� ������������()*$.3+�������������

����������������������� ����������������������

������������������������������������������������������

�������������� ���������������",)��������������������

����� �������������������������� �������������

&�������������������������������(-1$�. +����������

�#����������������������������������� ���������������

�� ���� ������������ ������� �� �,)� 8�������

�����������9����������� �� ���������������

����� ���������������������������������������%@

�������(� ��-+������ ���������&�������������

���������������������� ���������������������������

��������������������G���� (����1+�������������

���������������������������������������������,)

������),

*�������������/������������������� ���

������������� ����������������������������$

���������������������������������������������

������������

��� ���� ��� ���� ����� ���� ��������&�� ��!�

"������()3$�.*$��2+�������������������������� ��

�������������������������&������� ��� �����������

������������������������������������������ ��

����������������� ����������������������������

��������� 8������� ��� ����� ����� ������&��9����

���� ����������������������� ���������� ���

��������������������������� ��� ���� (�3+� ���� ���

�� ��� ��������� ��������������&����������

���������������������� �������� ������������

�������� �� ����������#��� �����"�������������

���������������������� ������������������������

��������#�������������������������� ������$������

��������� ���� ������� ������������,�� ���� ����$

�������������� �� �����������������������

",)����������������������������������������������

��������� ��������(1 $�16+��,���������� ����������

���������������������������������������������

�������������$�������������������������$�������$

�� �������&���$��������������������������� �����

����������������������������������������������

������������������������������/����������������

������������������������������������������������

��������������������������������#�(1)�1-+��7��������

������������������������������������� ����� ���

������������������������ ���� �� ���� ����������

�����������(1.$�1�+�����$������� ���7��5���

(11+$�����������������������������C����������D�����

���������������8������$� ������$��� ���9�(12$13+

������� ����8���������#��9�����#�������������

�����������������������������������������������

��������0��������0����$�����������������������

���������������������������������������

�����������������������������������������������������

Page 5: HISTORY OF SOL-GEL SCIENCE AND TECHNOLOGY (REVIEW)dl.uctm.edu/journal/node/j2008-2/1_Ivanova_Dimitriev_181.pdf · Y. Dimitriev, Y. Ivanova, R. Iordanova 181 Journal of the University

Y. Dimitriev, Y. Ivanova, R. Iordanova

185

����������������������������������������������������

�����������������(2 �2*+$���������8�����$����� �����

��������������9��������������"���,����������

���������������������������#�������������

�����������������$�=�����E���������������������

���������� ���� ��&��$� ����� �� ������� ����������

��&#������$�����$������ ��������������������

8��������$�����������������������������������9

�������������������� ���������������� ������

�����8����&� ����9���������������������������������

����� ������6- ���������� �������������������

#������� �����������������8"�?�,9����������������

������������������(2-+��������������������#��

��������8��"�?$���"�?���=$����9����������������

��������������������������������������(2.�21+������

� ������������������8�������#����$�����������0��$

������0��$���������0��$�������������������9$���

�������������������&���������������������������

(22�36+��������������������������������������������

�����������$������0������������������8� ����

�� ���� �������9������������� ���� �������������

���������������������������������(3)$�3*+�����

����� ����������������������� ��$���������������

�������������������������������������������������

����������������������������������� �$�������$���

����������&�������������

����������������������������������������

������ �� ������������� ���� ��������� �� ������

����������$�������� ���#����$���������������������

�������������������������� ��������� �������������

���������������������������������������������

������������������0�����������������4�� ���(3-+�

������������������������ ���� ��� ��� ������ �

�������������0����������������� �������������$���

���������������������������� ���� �����8����������

�0���9����$�������$������������������������

������������������� ��������������������

�����������������������������������������5����

(-3$�3.$�3�+������������������������������������

����������������������������#��������������8������

�����������$��������$���������$�����������������������

������ ���$������������7���9�������������� �����

��������������������������������������$������������

�������������$����������0�������������������

��������� ���� ��������������� ����� ������ ����

8����������9� ���� ���� ��������� �� �������������

������#��������������������������� ��������

�������������������� ����������������� ��������

������������� �������������������������������

�����"������� ������0���������� (.)$�31�33+����������

�����������������������"�����0�(31+������������

���� ��������� �� ��������� �������� ������ ��� ��

���������������������������������������� ������

��������������������������� ����������������

�������������������&�� �����������������������������

�����������������������������������������������

������������������������&���5�����������(33+������

���������������������������������� ���

������������ ��� �������� ��� ������ ����������

8��&���� �����$��������������$������#��9�����

����������������������������������������� ����

������������������������������������$������0��

������$������������$����������$�������$�����

�����#������������������������������� ������

����������������������������������� �������������

������0����������������� �������������������

����� �� (6 �6 �+�� ������ ����� �� =��&��� ���

"������� (6 -+� �� �#��������������������� ����� ������

����������������������������������������������

"�&&��(6 �+��������������������������&�������

��������������������������������������������������

��������� ������ ������� ���� ������0�����������

&���������������$����������������$��������������������

�������������������������������������������������

�������������������������� �������������������

��������������������������

SOL-GEL STUDIES AT THE DEPARTMENT OF“TECHNOLOGY OF SILICATES” OF THEUNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLOGYAND METALLURGY, SOFIA

��������� �������������� ��������������

���������������C������ ����"������D��������%��

����������������������� ������G������� ����"��

�� ��������������������� ������� ��������$�����

����$������������� ����������������������������$

���$�����������$��������������������������������

������������=�� ��������6321$�������������������

4�������������������@����$�"�&&��(6 1+������������

��� ������������������������������������������������

�������������� ����������!����������61��������������

Page 6: HISTORY OF SOL-GEL SCIENCE AND TECHNOLOGY (REVIEW)dl.uctm.edu/journal/node/j2008-2/1_Ivanova_Dimitriev_181.pdf · Y. Dimitriev, Y. Ivanova, R. Iordanova 181 Journal of the University

Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 43, 2, 2008

186

!��������/�����%��G��������������� ������

��������������� ����������8H ��69��7��E��0��&��(6 2$

6 3+��������������������������������&�������������

�������"���������������G������5��������6322

(6 2+�����������������������4������������������

633*�(6 3+��!���������������������������������������

�������� ���$�����������������������������

�����������������������������������������������

��������������������������� ������������8H ��)9�

������ (66 $�666+������������������������� �� ���

=�� �������������I� '�� ������������������������

��������������������������4������������������

@�������633*�����633��8H ��*9�

�������#���������������633��"��������(66)+

������0��� ���� ����� ����� �������������� ����

������������������������������������� ���������

�������������� ������$� ���������������� �$�������

������$�� ���������� ��0� ����������������������

���������������������������������������������������

������������������� ����������� �������������

��������������������������������3 ��������) �������

����$�������������������������������������������$�����

�#������� ���� ����� ����� ������ ��� ��� ��������

���� �����������������$���������������#��������

�������(66*�663+���������������������� ������$

���������������&��������������������� ��0�

Fig. 1. The award of prof. S. Sakka by the academic council of UCTM, 2005.

Fig. 2. A plenary lecture of prof. Zarzycky at the Conference onGlass and Ceramics in Varna, 1993.

Page 7: HISTORY OF SOL-GEL SCIENCE AND TECHNOLOGY (REVIEW)dl.uctm.edu/journal/node/j2008-2/1_Ivanova_Dimitriev_181.pdf · Y. Dimitriev, Y. Ivanova, R. Iordanova 181 Journal of the University

Y. Dimitriev, Y. Ivanova, R. Iordanova

187

����� ��������������������������������������

� �� ���������� �������������(6) �6)�+�����

��������������������������������������������

������������������������������������������������ ��

������������������������ ��� �����������

����������������������� ������������$

����������������������������� ������������

����������������(6)1�6*-+������������� ���

�� �������������������0�����������

(6*.�6*2+�������������������� ����� �����

��������������������������������������

�������� ����������������������������� �

�����������������������������������������

����$��������������G�����������������

���������������� ��������������� �����

������������(6*3�6-6+��"��������� ��������

���8���#�������$����#���� �9����������

�����������������������������������#�

���� 8@),

.$�G,

*$�B,

*9� (6-)�6-.+��"���������

��� ��������������������0������� ����������������

�����&������������������������������������������

����� ����������(6-�+��G���������������������������

��������������������������0������#���#�����#��

�������������� �"$��$��$�=$�,$�?� (6-1�6.�+��� ���

��������������������������� �� ��������������

CONCLUSIONS

���������������������������� ������������

���������� ��������� ��$���������������������

��������������������������������������������

�����������������G��������������������&#���$�������

������ �����$� �������$� �����$�����$� ������� ��

�����������$����������������������������������$

��������� �� ��������������������� ����������

������� ������� ����������H �� -� ����� ��������

����������������������������������� �����������B�

��������� ������ ������� ������������������� ��

>���������(-3+������� ������������������������

������ ��������������������� �������������������

���������������������� ���������������������������

�����������������������������������&��,��������

������������ �����������������8���9��������

���� ���������$�������������������������������

����������������������!��������������#�����������

����������� �����",)������������������������

���� �� ������ ������������ (6.1+������ �����/��

������������'�������������������������������������

�������� ���������8�����������������������9��

��������� $��������������������������������������

Fig. 3. Dr. Dislich at the Conference on Glass and Ceramics,Varna, 1996.

Fig. 4. Different routes of the sol-gel processing.

Hydrolysis and condensation

of metal alkoxides

Colloidal dispersion

Inorganic-organichybrids

Polymer pyrolisis

Pechini gel methods(chelate polyesterification)

Non-hydrolytic sol-gel reactions

SolSol--gel processinggel processing

Hydrolysis and condensation

of metal alkoxides

Colloidal dispersion

Inorganic-organichybrids

Polymer pyrolisis

Pechini gel methods(chelate polyesterification)

Non-hydrolytic sol-gel reactions

Hydrolysis and condensation

of metal alkoxides

Colloidal dispersion

Inorganic-organichybrids

Polymer pyrolisis

Pechini gel methods(chelate polyesterification)

Non-hydrolytic sol-gel reactions

SolSol--gel processinggel processingSolSol--gel processinggel processing

Page 8: HISTORY OF SOL-GEL SCIENCE AND TECHNOLOGY (REVIEW)dl.uctm.edu/journal/node/j2008-2/1_Ivanova_Dimitriev_181.pdf · Y. Dimitriev, Y. Ivanova, R. Iordanova 181 Journal of the University

Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 43, 2, 2008

188

#��������� �������������� �������� ��������� �

������� ������������������� ��&#���� (6.2$� 6.3+�

������������� �� ���� ���������5����������� (-3$

3.+���������������������������������������������

�� ������ ���������������� �� ������������ �����#

���������5����������������������������������

��������C��������������D���������� ���������

�������� �������������������������� ��������� ������

�� ���������������������������������$�������������

�������������������������������������� ���

�������������������������������� ������ ���

������������������$����� ��������������$��������������

���������������$����� �$��������������������

�����(21+����������������������������� � $�����

���������* �����������������������������������������

���������&#���$�������������������������������

����������������������������� ����������������

�����������������������������������������������

��������������������������������������/�������������

��������&#�� ������������������������$�����&����

��������$� ������$� �����������$��������!$��������

������������������������#�����$������(6� +�����������

���������������������������&#������������������������

��������� ����$�����#������� ������������������$

�����������������������������������������������

����������(*.+�����������$��������������&#������������

������������������������������������������������

���������� ������������������������(6�6+�����������

��� �������������������������������������������������

������������������ ����������������#�������������

�����������&����������#����������������������������

������������������������������������������������

������������������� ������������������� $��������

����������� ������#������� ����

Fig. 5. Applications of sol gel method according to S. Sakka [106].

Fluorescence solar collector, solar cell;Laser element, light guide;optical switching, light amplification, antireflectingcoatings;non-linear optical effect (second generation).

Protection with hard coat, strong ceramics abrasive

Catalyst, membrane, gas barrier, repellent film

-Entrapment of enzyme, cell, coated implant, medical test

Refractory ceramics, fibers wood, aerogels;Low expansion ceramics;

Applications of sol-gel method

Optical and photonic functions

Electronic functions (ferrolectricity electronic and

ionic conduction)Thermal function

Mechanical functionsChemical functions Biomedical functions

Capacitor, piezoelectric transfer;Non-volatile memory, transparent semiconductors;Solid electrolyte (battery, fuel cell);

Fluorescence solar collector, solar cell;Laser element, light guide;optical switching, light amplification, antireflectingcoatings;non-linear optical effect (second generation).

Protection with hard coat, strong ceramics abrasive

Catalyst, membrane, gas barrier, repellent film

-Entrapment of enzyme, cell, coated implant, medical test

Refractory ceramics, fibers wood, aerogels;Low expansion ceramics;

Applications of sol-gel method

Optical and photonic functions

Electronic functions (ferrolectricity electronic and

ionic conduction)Thermal function

Mechanical functionsChemical functions Biomedical functions

Capacitor, piezoelectric transfer;Non-volatile memory, transparent semiconductors;Solid electrolyte (battery, fuel cell);

Page 9: HISTORY OF SOL-GEL SCIENCE AND TECHNOLOGY (REVIEW)dl.uctm.edu/journal/node/j2008-2/1_Ivanova_Dimitriev_181.pdf · Y. Dimitriev, Y. Ivanova, R. Iordanova 181 Journal of the University

Y. Dimitriev, Y. Ivanova, R. Iordanova

189

������� ��������� ����������������������

���� ������������������������� ��������������

�0�$������$��������������&����$����������������

���������������������������������������������

��� ��������� ���� ����������� ���������� ����� ����

���������H���� � ���� �������� �� "�&&�� (6 �+� ����

�������������0��������������8H ��.9��������#������

���������������������������������$����������$���

���$�������$�� �������������������� ��$������

���������� ��$�������������������������� ����

������������������� ��������� ��������������

�������������������������� �������������������� �

������������������� �����������������������������

���������������������#���������������������������

������ ��������������������������������������

�������������������������������������������

Acnowledgemens�� �������� ����������� ��������������4������

������5������� ������6����������� ���������7���

�������������4��78��9�':;�14��,:<��"����� ���2�

REFERENCES

6��"��"�&&�$�:��"��4���"������������$���$��) *$�)3�

)��:��A��B�����$����A��"74�A$������������=����$

����$��632-�

*�����B��������$��������=������$���$�3$�6336$�6-21�

-��@��5��5�'����&�$�A��?��>0���$�@��@��4�������$�@�

���=&�$�5�����������4������$��$��631�$�����������

.��5��=���&�$����>�������$�@��@�&��$� ��C! �

������������"�����������,#���D�����5��=���&�$

63�*$����������

���!�������$�5��!�0$����>�������H�J�5������63-6

636$�63�3$�4������&�"�����4����G��0�

1��!�������$��� ����������87� �9$���$�6316$�*�*�

2��!�������$�:��?���������"���$���$�632*$�*16�

3��!�������$�:��?���������"���$���$�632.$�.33�

6 ��@��4������8���9$�:��?���������"���$���632)�

66��!��"���0��8���9$�:��?���������"���$���$�632-�

6)��:��E��0��&��8���9$�:��?���������"���$���632��

6*��"��"�&&�$�8���9$�:��?���������"���$�����6322�

6-��G������ ������8���9$�:��?���������"���$������6323�

6.��A��7�/�����8���9$�:��?���������"���$��������6336�

6���:��A�� ��8���9$�:��"��4���"��������������$��633-�

61�����G�������������A��G��8���9$�:��"��4���"������

�����$��6331�

62�����!���$�5��:����$�����"����8���9$�:��"��4���"��

����������6*$�6332�

63��G��F������8���9$�:��"��4���"������������$�� $�) �

) ��G��4� �����8���9$�:��"��4���"���������������$�) *�

)6��5������ ��������K@����������������� ������

4����$�4������������$���� ��� ������$�����4��H� ��$

��������������"����$�=�'� $�633.�

))��5������ ��������KK��������������� ������

4����$��������"�������:����$�>��$�) -�

)*��"��"�&&�$���������������������������"��$���$��6$

6321$�6�

)-��"��"�&&�������������=����$���$�632.$�6-�*�

).��"��"�&&�$�:��"��4���"������������$����) �$�6*.�

)���������%������$�4�� �����$� :�� "��4��� "��� ���

�����$���$�6332$�6.*�

)1��:��A�� �$�"���"���������$���$�633)$�* 1�*6*�

)2��"��"�&&�$�:��?���������"���$����632.$��.6��� �

)3��!��"�����$�:��?���������"���$���$�632.$��26�

* ��!��"���0�$�:��?���������"���$����632.$���3�

*6��:��B��0��$�:��?���������"���$���$�632.$��3*�

*)��@��4�����$�:��?���������"���$����632.$��).�

**��4��B��"������$�:��?���������"���$���$�632.���6�

*-��:��E��0��&$�:��"��4���"������������$��6331$�61�

*.��:��A�� �$�G��!������������"�����0$�5� ��"���"��

�����$��$�6322$�).3�

*���=��7��F����$�:��"��4���"������������$��$�633*$��.�11�

*1�����G��������$�:��"��4���"������������$���$�6332$�.6�

*2��"��"�&&�$����>&��$�:����:��������5����$���$�632*$�))�

*3��:�����G��&��0�$�:��"��4���"������������$��$�633*$�1�

- ��:�����G��&��0�$�F��K%$�:��"��4���"������������$

$�6331$��1*�

-6��G��4� ����$�:��"��4���"������������$�$�6331$�--*�

-)��4��"������$�:��"��4���"������������$�$�6331$�*.*�

-*�!��>��"�����$�7��4����$�!��>�� $����=��&����������

5��B�&���$�:��"��4���"������������$����6332$�*31�

--��4��� ��$� "��5���$� :�� "��4���"��� ���������$�

6331$� 336�

-.�� :�����G��&��0�$�7��=������$� :�� "��4���"��� ���

�����$�� �) $�)*�

-���"��"�&&�$�F&$�"�������������=������$���$�633)$�3 �

-1��%��?���� $����4���$�H��@��=� �������5��?��5�����$

:��"��4���"������������$��$�633�$�66*�

-2��:�����G��&��0������7��=������$�:��"��4���"������

�����$���$�6332$�*16�

Page 10: HISTORY OF SOL-GEL SCIENCE AND TECHNOLOGY (REVIEW)dl.uctm.edu/journal/node/j2008-2/1_Ivanova_Dimitriev_181.pdf · Y. Dimitriev, Y. Ivanova, R. Iordanova 181 Journal of the University

Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 43, 2, 2008

190

-3��G��>�&����$�:��"��4���"������������$��$�633�$�1�

. ��"��=������&��$�:���������������"��$��$�1$�) -$�662 �

.6��!��>0�&�$�"��"�&&�$������������G�������$���

633*$� ) *�

.)��:��B�������4��A��B�&��$�,� ���L��� ����!����

?����&�G�������� ��� "��4����������$������

G������$�633�$�6��1�

.*��!�� "�����$�4�� :������&��$� "��4���&�$�G�

G���� $�:��"��4���"���������$�� $�) $�*3�

.-��:�����G��&��0�$�:��"��4���"������������$���$�) *$�)*�

..��:��A�� �$�G��!����$���%��������������5������ ��

����������������$����������:�����G��&��0��������

���%�����8:���B���M"��$�?���F�&$�63229$�62*�

.���H��=�������$�:��"��4���"������������$��6331$��.�1�

.1��>��?�&����$�:��"��4���"������������$�� $�) $��.�

.2��4��B��"������$�:��?���������"���$����$�633)$�**�

.3��"��"�&&�$�>��>���$�:��?���������"���$���632)$

*6�-��

� �����B�������$����?�&�'��$����B� $�G��G����$�"

>0��$����H�'���$�>��!�����$�����"��

H��$�*.6$�6333$�)� �

�6�����B�������$�"��H�&�����$�G��G�����$���H�'���$

>��!�����$�:��"��4���"����������$�� $�) $�16�

�)�����?��&���$�5������������:���$���$�) *$��-��

�*��>������&��!������&�$�5������������:���$���$�) *$�16�

�-��>�������� �$�>��>�����$����G������$����G���$

:��"��4���"������������$���$�) *$�1 .�1 2�

�.�����G������$����G����$����> ���$�>�������� �$���

G���$�G���������� $�:��G����������$���$�) .$

).��)�*�

�������G������$�G��"�&�$����> ���$�>�������� �$�G�

�������� $�:���������"�����:����$����$�) �$�)��*.�

�1��>�������� �$�:��"��4���"���������$���$�) �$�)26�

)2.�

�2��5�����!��"�����$�:��?���������"���$���$�6323$

)2*�

�3���������$����A������������������$�:��5���������$

$� 632-$�.3.��

1 ������������$�:��A����$������$�6331$�1�

16������������$����B���$����"�������$�7��F���$���

�������&$�:��5�����������$����) -$�)36�

1)������"�H������$�A���������$�@�����E���=������0$

���G���$�>����������$�F��G�������/$� "�:�A�

����$�:��"��4���"����������$���$�) *$�*6.�

1*��A����������$�������"��H������$����,��$�@�����E��

=������0$�:������$�:��A����$��� �) $�1 )�1 .�

1-��A������H�$������� "��H������$�?�� :�� "���$�A���

�����$�@�����E���=������0$�:������$�������G�����$

��$� ) -$� 6. 1�6.6��

1.���4�����������������$�:��G����������������$���$�6323$

A6*�

1���=��4������$�=������$�:��"��@������������:�����E�&$

�����������$����633-$�66) ��

11��7�:����5���������$��������������$���$633.$�**�

12��:��A�� �$���������$������#$�:��5������������

G������$���$�) 6$��1*

13���������$���������$�,��A��$�:��A�� �$�:��G�����

�����$���$�) �$�6 6*�

2 ����:��=��&��$�:������������"��$���$�632)$�-�

26����:��=��&��$����G��!������$�:������������"��$���

632*$� 1.2�

2)��>��>����$����>�������$�!��"�0�&$�>��?����$���

!�����$�F��G����&�$�!��?���$�:��"��4���"��

������$�6-$�6333$�3.�

2*�����4��5�����$����>��"� �$�!��E��� $�:��"��4��

"���������$�6-$�6333$�1�

2-�����4�����$�H��=������$�?����������$�4��"��&�$

:�������������"��$���$�) 6$�)6� �

2.����������$�4������ $�!�� "���������� ������� :�

=�&$�?������8A���9$����$�633)$�16-�

2�������'$��������������4�����"����$�:��������������

"��$��$�) 6$�)6.2�

21���������$�4��G�&�$����!�����$����>���0���&$�:�

�������"���:���$����$�) �$�-).�

22��:��=��$�H������ ��$����������G�������$��$�633.$

11.�121�

23�����4�����$���������$�B����������$�"���������$����

4�����$�:��G�/���$�H��=�������$�������G�����$

��$� 6333$� -6)�-) �

3 ��G��"�����$�4��"����$� ���@�5�F����$�:��?��

������"���$�*-2$�) -$�6.��6�6�

36��:��!��������$����?�����$�!��4���0������$������

G�����$���$�) .$�)*- �)*-1�

3)��4�����"����$�A��5������$�:��A�������$������'$�:�

����������"��$��$�) )$�)626�

3*��F�������$�B��@� ��$�7��>�&�$���������$�:�������

�������"��$��$�6 $�) 6$�)61 �

3-�����4�� ��$�G���������'��$��������5�����5�����

����$���!����&$� =���$�>�����$��������

5����� 6331�

3.��G��5��5����$�%"�5���$�?�*�** ��31$�63�1�

3���������$������:����� ��G�����$��$�) 6$��33�

Page 11: HISTORY OF SOL-GEL SCIENCE AND TECHNOLOGY (REVIEW)dl.uctm.edu/journal/node/j2008-2/1_Ivanova_Dimitriev_181.pdf · Y. Dimitriev, Y. Ivanova, R. Iordanova 181 Journal of the University

Y. Dimitriev, Y. Ivanova, R. Iordanova

191

31�����"�����0$�4��:�����"��������$�H������������

4���$�������������������$��$�) *$�66*6�

32��!��"��?�����8���9$�!����&���,� ������� ���

!�����G������������?���������$�������"��

5�������A�����������$�%"�$�) *�

33��:��5����$�:��!�����$�G�����"���������$����������

:����� ��G�����$��$�) 6$�.26�

6 ��:�����G��&��0�$���"����������������������

5������ $�����A�A�!���'�����������%����$�:��

B���M"��$�?���F�&$�632�$����66*�

6 6��:�����G��&��0�$���%��������������5������ ��

����������������$� ���� :�����G��&��0�$������

%����$�:���B���M"��$�?���F�&$�6322$����.23�

6 )�����:��=��&��$�5� ���������������������������

�������5������������5������������������ ���$

����"��@����$����?��$�!��"�����$�7�������"��

5��������������$�633)$�����.�

6 *��A��>���� 8���9$� "��4���,����;� 5������ � ���

���������$�>��������������5��������$� 633*$

� $����6�

6 -����� :�� =��&��$�4��B�� "������$� "��4��� "�����$

��������5����$�"����� $�633 �

6 .�����:��=��&��$����7������&$�E��E��!���$�=���������

���������� ����������$�7�������"������5����$

���������$�632-�

6 ���"��"�&&��8���9$�!����&���"��4���"���������

������ �$�5������ ����������0�������������

����$�>������������5������$�=���L��������L

A���$�) .�

6 1��"�&&�$������������3����������� ���������������

��$�@����$�6321�

6 2��:��E��0��&�$�5����H���������"�����������5����

G�����$�C���������"�����������?���G�������D$

@����$�6322$�B����"���5�����A���$�"� ����$

���6..�

6 3��:��E��0��&�$�5����6)�����������4���������������

��$�@�����633�$�5�����!����"�������$�6331$����6�

66 ��!�������$���5����66����������4������������

�����$�@�����633*$�G�������������5�����!���$

"��$�633-$����)6�

666��!�������$���5����6)�����������4������������

�����$�@����� 6331$�5�����!����"��� ����$� "��$

6331$� *��

66)��=��"����������5����66�����������4��������

�������$�@�����633*$�G�������������5�����!���$

"��$�633-$����6�

66*��@��>0��&���$������������$� =�� "�������$�7�

>����$�:��G������"���A����$���$�633)$�6) ��

66-��@��>0��&���$������������$� =�� "�������$� 5�

!�������$���5����K@��������������4����$�G����$

�$�633)$����)6�

66.��=��"�������$�@��>0��&���$������������$���5���

K@��������� �����4����$�G����$���633)$�)�3�

66���@��>0��&���$������������$� =�� "�������$� 5�

"������$�:��G������"��$��$�633*$�6)1��

661��=�� "�������$�@��>0��&���$������������$���

>�����$�:��G������"��$��$�633*$�)*.*�

662��@��>0��&���$������������$�=��"�������$�:��G���

"��$��$�633*$�6)2*�

663��5���'����0&$�=��"�������$�7��>��������$�5���

K������������4����������������$�@�����633*$�G�

�����������5�����!���$�"��$�633-$����- .�

6) �����A��&��$�5����K�������������4������������

�����$�@����� 633*$�5�����!����"��� ����$� "��$

6331$����*.��

6)6�����A��&��$�F��������$�=��"�������$�5���������

�������������� �� �����$� ��������$� 5����� ���&�

�������"���633-$����*2 �

6))��F��������$�7��>��������$���5����K@��������� ��

��4����$�G����$���$�633)$����)*3�

6)*��A��4�� ���$�=��"�������$�F��������$�5����K��

�����������4����������������$�@�����633*$�G�

�����������5�����!���$��633-$����- .�

6)-�� =�� "�������$� "����0����0�$����A��&��$�F�

������$�������������$���$�633 $�*..�

6).�����A��&��$����=����'��$�=��"�������$�F��������$

A��4�� ���$�:��G������"��$���$�6336$�-2�6�

6)��� "����0����0�$�F�� ������$����F����$�������

�������$���$�6332$�)26�

6)1��F��������$�7��"�����$�F�������$�=��"�������$

7��>��������$�:��"��4���"�������������$��$�633-$

263�

6)2��F��������$�7��"�����$�F�������$�=��"�������$

7��>��������$�5����K������������4������������

�����$�@�����633*$�G�������5�����!���$�"��$

633-$����)-.�

6)3��=��"�������$����!��$�@�������$�"��>�������$

5����K�������������4����������������$�@����

633*$�5�����!����"�������$�"��$�6331$����*3�

6* �� =�� "�������$� 7�� >��������$� F�� ������$� 7�

>����&�$�:��"��4���"��������$���$�) *$�6) *�

6*6��=��"�������$�"��>�������$�7��>��������$�5�

Page 12: HISTORY OF SOL-GEL SCIENCE AND TECHNOLOGY (REVIEW)dl.uctm.edu/journal/node/j2008-2/1_Ivanova_Dimitriev_181.pdf · Y. Dimitriev, Y. Ivanova, R. Iordanova 181 Journal of the University

Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 43, 2, 2008

192

�'����0&$���G�G��"�����$�G��!��@��H�������0$�:�

"��4���"��������$���$�) *$�)1*�

6*)�� =�� "�������$� F�� ������$� 5�� �'����0&$� "�

"�������$�F��������$�G���������A�&��$�:��"��

4���"��������$���$�6332$�)..�

6**�� =�� "�������$� F��������$� @�������$� 7�

>��������$�4��7������$�:��"��4���"��������$���

6332$� 3�3�

6*-��7��"�������0�&��$�F��������$�=�� :��$����

"������$����G���$�7��!����#$����7����$�5���$�KK

������� �������4����$�>��$�) -$�7������F&$

����������� �6)�)*�

6*.��4�� �������$� =�� "�������$� 5�� �'����0&$� F�

�0���&��$���G�G��"�����$�G��!��@��H�������0$�5���

?�������������?�������� �$��$�!����5����$

"��$�) -$�3-�

6*���4�� �������$� =�� "�������$� 5���'����0&$� 7�

>��������$�A��>��������$�7��7�������$���G�G�

"�����$�G��!��@��H�������0$�5����?������������

?�������� �$��$�!����5����$�"��$�) �$�)**�

6*1��4�� �������$� =�� "�������$� 5���'����0&$� A�

&��������$�7��������$�7�� 7�������$� ��G�G�

"�����$�G��!��@��H�������0$�5����?������������

?�������� �$��$�!����5����$�"��$�) .$�).-�

6*2��4���������$�=��"�������$�5���'�����&$�G��"�����$

!�@�H��������$� �������� 7������� :������ �

��������$��7:�$��$�) �$�26�

6*3��F��������$�G��=����&��$�7��>��������$�@���������$

=��"�������$�:��"��4���"����������6331$�3*1�

6- �����"������$�:��G��@���$�F��������$�G��>����$�A�

F�� $�7��4�����$�F��������$�5����?������������

?�������� �$�*$�!����5����$�"��$��) *$��1 �

6-6�����"������$�:��G��@���$�F��������$�G��>����$

7��4�����$�F��������$� 5����?��������� ���

?�������� �$��$�!����5����$�"��$��) -$�32�

6-)��=��"�������$�@�������$�F��������$�@���������$

4��4����$�:��"��4���"�����������$�633-$�36*�

6-*������5��&�$�5���������$�"��$�%��G$�6321

6--��F��������$���� �������$�G��G�������$���

>������&$�������������"��������������������$

��$�) .$�62.�

6-.��G��G�������$�����������$�F��������$����>������&$

?�������������?�������� �$��$�) .$�6)*�

6-���@��>0��&����$�G��G���&��$�?��=����&��$����

�������$�:��"��4���"��������$����) *$�1.*�

6-1��F�� ������$�7��>��������$�F��������$� 5����

������4������$���$�) $�*-3�

6-2��F��������$�F��������$�G��5��&��$���������$

"��������$�5�����������4������$����) $�*1.�

6-3��F��������$�!��!����$�F���������$�5����@�����

�����,���"��������/���$�4����������=����4����

"�������������)$�) )$�*))�

6. ��F��������$�!��!����$�"��!���'���$�����5��&�$

:��,��������������������G�������$�) .$�)-6�

6.6��F�� ������$�!�!����$�F��@����$�F��������$

:%��G$����) *$�6)11�

6.)��F��������$�F��@����$��0��G��� �&��$�G�!�@�

H��������$���G�G��"�����$�5����?������������

?�������� �$��$�!����5����$�"��$��) .$�633�

6.*��F�� @����$�F�� ������$� 5����?��������� ���

?�������� �$��$�!����5����$�"��$�) .$�) ��

6.-�� F�� ������$� �0��4�� ����$� ��� ����$�G�!�@�

H��������$���G�G��"�����$�5����?������������

?�������� �$��$�!����5����$�"��$��) �$�613�

6..��F�� ������$�F��������$� �0��4�� ����$� ��

=���&��$�G��H��������$����"�����$��������7���

�����:����������������$��$�) .$�-.)�

6.���F��������$��0��4�� ����$�F��������$����"�����$

G��H��������$�����"���H���$�����) �$�)16�

6.1�� ��� >�� ����$� ���� ��������� �� "���$�B����

�����������$�5�����?��F��6313�

6.2��"�������$��������$����A������$�5��!��G���$���

@�#$�:��"��4���"�����������$�633-$�).�)2�

6.3��G���������������$����:�5������$����A������$

:��"��4���"���������$�$�6331$�23�3*�

6� ��%�� "�������$�?��!��� $� "�������� �� �� ���

��������$�B����@�!�@���� $����$�) -

6�6��%��"�������$�:��"��4���"���������$���$�) *$�-1�