منظور از سل پلیمری سلی است که در آن تشکیل ژل از طریق اتصال ذرات کلوئیدی توسط زنجیره های پلیمری بوجود می آید. در این سیستم ها رشد ذرات با تشکیل پلیمر صورت می گیرد و این پلیمرها با یکدیگر اتصال برقرار کرده و سپس حلال ر ا در میان خود به تله می اندازند و سرانجام یک جسم نیمه جامد تشکیل می شود که به آن ژل می گویند. این نوع سل ها معمولاً از ارگانومتالیک های محلول در الکل حاصل می شوند.
مکانیزم پایدار سازی در سل های کلوئیدی

پایداری یک سل کلوئیدی بستگی به مقدار پتانسیل زتا دارد، به طوری که هرچه پتا نسیل زتا بیشتر باشد پایداری سل بیشتر می باشد . برای یک پتانسیل سطحی یکسان، سد و نیروی دفعی برای ذرات بزرگتر بیشتر می باشد . ارتباط متفاوت بین نیروی جاذبه و نیروی دافعه با اندازه، سبب می شود که وقتی اندازه ذرات از حدی بزرگتر شد، نیروی دافعه بر نیروی جاذبه غلبه کرده و سل پایدار شود.
موارد متاثر در انعقاد(آگلومره شدن و تشکیل ژل) در سل های کلوئیدی

اصولاً انعقاد ذرات سل ناشی از موارد زیر می باشد:
۱- کاهش پتانسیل سطحی ناشی از تغییردر pH پی اچ
۲- افزایش غلظت الکترولیت در حلال.
پپتیده شدن

در بعضی مواقع کلوئید انعقاد یافته، می تواند دوباره پخش شود که به این فرایند پپتیده شدن گفته می شود.
مکانیزم تشکیل نانوذرات در سل های کلوئیدی

سه نوع مکانیزم مختلف برای تشکیل نانو ذرات و جلوگیری از درشت شدن ذرات در سل های کلوئیدی پیشنهاد شده است که عبارتند از:
مکانیزم دافعه الکترواستاتیک
مکانیزم دافعه فضایی
مکانیزم دافعه الکترواستاتیک و فضایی به صورت همزمان
مکانیزم پایدار سازی در سل های پلیمری

مکانیزم پایدار سازی در سل های پلیمری عبارتست از تشکیل یک ابر مولکول که همچون یک نخ تسبیح طویل که مهره های آن در واقع همان ذرات کلوئیدی می باشنددر سزتاسر ظرف واکنش گسترش میابد و بدین ترتیب با فراهم آوردن بستری مناسب باعث جلوکیری از رسوب ذرات کلوئیدی می گردد. در واقع این روش را می توان به درخت سیبی تشبیه کرد که در آن شاخه های اصلی و فرعی درخت همان شبکه پلیمری و میوه ها ذرات کلوئیدی می باشند که بعد از کلسیناسیون به فرم نانو ذره تبدیل می شوند.
مکانیزم تشکیل نانو ذرات در سل های پلیمری

مکانیزم تشکیل نانو ذرات در سل های پلیمری یا ماکرومولکولی هر عاملی است که موجب پایداری شبکه پلیمری یا ابر مولکولی بوجود آمده می شود. در واقع هر عاملی که بتواند مانع از کراس لینک شدن پلیمر شود و یا هر عاملی که موجب تشویق فرایند پلیمراسیون گردد. این ابر مولکول حاصل واکنش شیمیایی فی‌مابین مواد مورد استفاده جهت تشکیل یک پلیمر می باشد. به عنوان مثال در روش پچینی این ابر مولکول حاصل بسپارش مونومر استر می باشد که حاصل از واکنش استری شدن بین اسید سیتریک و اتیلن گلیکول می باشد. هر عاملی که موجب کراس لینک شدن این ابر مولکول شود برای تشکیل نانو ذرات مضر می باشد.
ژل

عبارت است از یک شبکه پیوسته سه بعدی متخلخل که یک فاز مایع را در خود جای داده است. دراکثر سیستم های سل - ژل، تشکیل ژل با ایجاد پیوندهای کووالانسی بوده و ژل برگشت پذیر نیست یعنی قابلیت برگشت به حالت سل را ندارد. اگر ژل حاصل دارای پیوندهای دیگری غیر از پیوند کووالانسی باشد می تواند برگشت پذیر باشد.
انواع ژل بر اساس مکانیزم تشکیل
ژل های کلوئیدی

در ژل کلوئیدی، شبکه توسط آگلومره شدن(چسبیدن) ذرات کلوئیدی به وجود می آید.
ژل پلیمری

در ژل پلیمری شبکه دارای یک ریز ساختار پلیمری می باشد به عبارتی واحدهای پلیمری می باشند که تشکیل ژل می دهند.
مراحل تشکیل ژل

بعد از مراحل ۳ گانه که در تشکیل سل بیان شد، مراحل تشکیل ژل که در واقع در دنباله مراحل تشکیل سل است بسته به نوع ژل(کلوئیدی یا پلیمری) عبارتند از:
۱- اگر ژل کلوئیدی باشد، از به هم چسبیدن ذرات کلوئیدی توسط نیروهای ضعیف واندروالسی در اثر تبخیر حلال پیرامون ذرات کلوئیدی بوجود می آید.
۲- اگر ژل پلیمری باشد، یعنی محیط پیرامون ذرات کلوئیدی از مولکول هایی تشکیل شده باشد که مستعد تشکیل یک زمینه پلیمری باشد، در این صورت ذرات کلوئیدی همانند کشمش در یک کیک کشمشی تثبیت می شوند، لذا با تغییر عوامل پیرامونی مثل تنظیم pH، دما و زمان و یا افزودن مواد شیمیایی می توان به پایدار سازی این شبکه پلیمری سوق پیدا کنیم. سپس با قرار دادن این ژل تشکیل شده در داخل آون می توان از شر شبکه پلیمری پیرامون آن خلاصی پیدا کرد و فقط نانو ذرات را خواهیم داشت. در نهایت با قرار دادن محصول حاصل در کوره با دانستن کمترین دمای کلسیناسیون می توان نانوذرات آمورف را به نانو ذرات کریستالین تبدیل نمود.
انواع ژل بر اساس طرز خشک شدن
زیروژل(Xerogel)

خروج حلال از حفرات در هنگام خشک کردن باعث ایجاد نیروی مویینگی شده و در نتیجه سبب انقباض شبکه ژل می شود . ژلی که در اثر خشک شدن به دست می آید زیروژل نامیده می شود. زیروژل نسبت به ژل تر اولیه معمولاً حجم کمتری دارد و به علت استرس ناشی از خشک کردن ، ژل یکپارچه خراب شده و پودر حاصل می شود .
ایروژل(aerogel)

وقتی که ژل تر تحت شرایطی خشک شود که شبکه و حفرات تغییر حجم نداده و در نتیجه حجم ژل خشک به دست آمده برابر با حجم ژل تر باشد،این ژل چون درآن انقباض رخ نداده، که به این ژل حاصل شده ایروژل گفته می شود. بسیار دانسیته کمی دارد و شدیداً متخلخل می باشد ولی در آن استرس های ناشی از انقباض وجود ندارد. اگر ژل خیس درون اتوکلاو قرار داده شود و تحت شرایط خاصی خشک شود، ممکن است میزان انقباض به دلیل حذف فشار موئینگی اندک باشد. این فرایند به خشک کردن بحرانی موسوم است و محصول حاصل نیز ایروژل نامیده می شود.
انواع ژل بر اساس نوع حلال
آلکوژل(Alchogel)
ژلی است که نوع حلال آن یک الکل بوده است.
هیدروژل(Hydrogel)

ژلی است که حلال آن آب بوده است.