無機精細化工工藝學（第三版）

緒論1
0.1精細化工簡介1
0.1.1精細化工產(chǎn)品的定義1
0.1.2精細化工產(chǎn)品的分類2
0.1.3精細化工的發(fā)展3
0.2無機精細化工4
0.2.1無機精細化學品4
0.2.2無機精細化工的發(fā)展趨勢和重點5
參考文獻6

第1篇21世紀的新材料與技術
第1章納米材料8
1.1納米材料的基本概念8
1.2納米微粒的基本概念及性能9
1.3納米材料的應用11
1.3.1富勒烯(Fullemenes)的結構及應用前景11
1.3.2碳納米管（納米碳管）的發(fā)現(xiàn)12
1.3.3石墨烯及二維材料的研究13
1.3.4納米材料的應用14
參考文獻15

第2章單分散顆粒制備原理16
2.1沉淀的形成16
2.2成核和生長的分離17
2.3抑制凝聚的方法17
2.4膠粒生長的動力學模型18
2.5單體的儲備19
2.6典型的單分散體系19
參考文獻20

第3章界面化學與表面活性劑基礎知識21
3.1界面化學概述21
3.2界面現(xiàn)象與吸附21
3.2.1表面張力和表面能21
3.2.2彎曲界面現(xiàn)象22
3.2.3潤濕作用24
3.2.4固體表面的吸附作用27
3.3表面活性劑概述29
3.3.1表面活性劑的定義29
3.3.2表面活性劑的結構特征29
3.3.3表面活性劑的分類30
3.4表面活性劑在界面上的吸附30
3.4.1溶液表面的吸附30
3.4.2Gibbs吸附等溫式及物理意義31
3.4.3吸附層的結構31
3.4.4表面吸附層的狀態(tài)方程式32
3.4.5Langmuir-Blodgett(L-B)膜的特點及應用33
3.5表面活性劑體相性質(zhì)35
3.6膠束理論36
3.6.1膠束與臨界膠束濃度36
3.6.2膠束的結構、形態(tài)和大小36
3.7液晶38
3.8界(表)面電化學39
3.8.1膠團結構和界面電荷的來源39
3.8.2Gouy-Chapman雙電層模型40
3.8.3Stern的雙電層模型42
3.8.4溶膠的聚沉43
3.8.5膠體穩(wěn)定性的DLVO理論44
3.8.6高聚物吸附層的穩(wěn)定作用46
3.8.7ζ電位與電泳淌度47
3.8.8溶液pH值對氧化物ζ電位的影響49
3.9粉體表面處理技術49
3.9.1粉體表面處理的目的50
3.9.2粉體表面改性的方法51
3.9.3納米Fe3O4顆粒表面改性研究52
參考文獻54

第4章溶膠-凝膠技術55
4.1引言55
4.2Sol-Gel法的基本原理55
4.2.1Sol-Gel法的過程55
4.2.2水解反應56
4.2.3凝膠的干燥59
4.3Sol-Gel技術的應用及工藝類型63
4.3.1傳統(tǒng)膠體工藝63
4.3.2配合物型Sol-Gel法65
4.3.3無機工藝路線65
4.3.4Sol-Gel工藝制備介孔TiO267
4.3.5氣凝膠的制備和應用69
參考文獻71

第5章無機材料仿生合成技術72
5.1無機材料的仿生合成72
5.2仿生合成的實例73
5.2.1多孔材料的合成73
5.2.2納米微粒的合成75
5.2.3薄膜和涂層的合成76
5.2.4模板法制備TiO2納米管陣列78
5.2.5Si摻雜TiO2空心微球研究80
5.2.6多層結構氧化鎳空心球的制備83
5.2.7介觀尺度“組裝與礦化”合成人工貝殼84
5.3小結86
參考文獻86

第6章微乳化技術88
6.1概述88
6.2微乳化技術制備納米材料89
6.2.1反相膠束模型和內(nèi)核水的特性89
6.2.2水核內(nèi)超細顆粒的形成機理90
6.2.3影響超細顆粒制備的因素90
6.3微乳化法應用實例91
6.3.1超細鎳酸鑭的制備91
6.3.2銠催化劑的制備93
6.3.3Ｙ2O3-ZrO2微粉的制備94
6.3.4微乳法與醇鹽水解相結合制備PbTiO3超細粒子94
參考文獻96

第7章外場作用下的無機合成（制備）技術97
7.1超聲波在無機合成（制備）中的應用97
7.1.1超聲波的作用效應及其特點97
7.1.2超聲霧化法制備金屬顆粒97
7.1.3聲化學合成膠態(tài)鐵98
7.1.4超聲波對鉬酸銨溶液結晶的影響99
7.1.5超聲波場中硫酸氧鈦水解的研究99
7.1.6超聲輻照合成超細NiO粉末100
7.2微波輻照技術101
7.2.1微波加熱反應原理101
7.2.2微波輻照下的鐵鹽水解102
7.2.3微波水解法制備超細TiO2粉體102
7.2.4無機鹽在多孔晶體上的高度分散103
7.2.5微波輻照連續(xù)合成膠態(tài)納米金屬簇103
7.2.6Y，Ce-TZP陶瓷的微波快速燒結104
7.2.7陶瓷微波加熱過程的技術經(jīng)濟分析105
7.3電場作用下的無機合成105
7.3.1電化學溶解直接制備納米TiO2105
7.3.2納米結構過渡金屬簇的選擇合成106
7.3.3電場對γ-輻射制備銀納米晶形貌的影響107
7.3.4脈沖聲電化學合成PbSe108
7.3.5超聲與電沉積工藝制備磁性納米粉末109
7.3.6仿生和電沉積組合制備分形結構金屬銅110
7.3.7多孔氧化鈦膜和納米管陣列制備110
參考文獻112
第1篇思考題113

第2篇微粉制備工藝
第8章微粉制備及其表征116
8.1微粉制備技術簡介116
8.2粉料性能的表征117
參考文獻122

第9章氣相法123
9.1低壓氣體中蒸發(fā)法(氣體冷凝法)123
9.2流動液面上真空蒸發(fā)法 (VEROS)124
9.3濺射法124
9.4化學氣相淀(沉)積法125
9.4.1化學氣相淀積簡介125
9.4.2化學氣相沉積TiO2125
9.4.3碳納米管的制備127
9.5激光誘導化學氣相沉積 (LICVD)127
9.6等離子體化學及其在微粉制備中的應用129
9.6.1物質(zhì)的第四態(tài)——等離子態(tài)129
9.6.2產(chǎn)生等離子體的常用方法和原理129
9.6.3直流電弧等離子體法制備超微鎳金屬粉130
9.7低溫等離子體化學法130
9.7.1實驗裝置130
9.7.2實驗結果分析131
9.8輝光放電法132
9.9化學氣相輸運(轉(zhuǎn)移)反應法133
9.9.1化學氣相輸運反應法簡介133
9.9.2化學氣相輸運法制備GaAs薄膜134
參考文獻135

第10章固相法136
10.1固相反應的特征136
10.1.1固相反應的一般原理136
10.1.2高溫固-固相反應的特征137
10.1.3高溫固相反應機理和反應動力學137
10.2固相法合成單相Ba2Ti9O20粉體139
10.3自蔓延燃燒合成法140
10.3.1自蔓延高溫合成技術140
10.3.2自蔓延燃燒合成氮化鋁141
10.3.3ATO納米粉體的燃燒合成142
10.4低溫燃燒合成法143
10.5機械合金化技術及應用143
10.5.1機械化學和機械化學反應143
10.5.2機械合金化技術的應用144
10.6液相共沉淀——固相燒結制備YIG鐵氧體145
參考文獻147

第11章液相法148
11.1沉淀法148
11.1.1沉淀反應的加料方式148
11.1.2均相沉淀法149
11.1.3草酸鹽熱分解法151
11.1.4配合物分解法152
11.1.5化合物沉淀法152
11.1.6從熔鹽中沉淀155
11.2水熱法156
11.2.1引言156
11.2.2水熱沉淀157
11.2.3水熱合成158
11.2.4水熱力化學反應159
11.2.5超臨界水中水熱晶化159
11.2.6模板輔助水熱合成法160
11.2.7納米線硅酸鈣的水熱合成164
11.3膠體法167
11.3.1膠溶法(相轉(zhuǎn)移法)167
11.3.2相轉(zhuǎn)變法169
11.3.3氣溶膠法(氣相水解法)172
11.4噴霧熱解法174
11.5包裹沉淀法176
11.5.1α-Al2O3-ZrO2(Y2O3)粉末的制備176
11.5.2包裹法合成磷酸鐵鋰的研究177
11.6醇-水鹽溶液加熱法180
11.6.1醇-水鹽溶液加熱法的基本原理180
11.6.2醇-水鹽溶液加熱法制備納米ZrO2（3Y）粉體183
11.6.3溶劑熱合成分級葉片簇狀納米氧化鋁184
參考文獻187
第2篇思考題188

第3篇新興無機化學品制備工藝和研究進展
第12章精細陶瓷190
12.1概述190
12.1.1精細陶瓷的分類190
12.1.2研究精細陶瓷的意義及方法192
12.1.3精細陶瓷的制備工藝簡介192
12.2功能陶瓷195
12.2.1電介質(zhì)陶瓷195
12.2.2鐵電陶瓷199
12.2.3壓電陶瓷201
12.2.4熱敏半導體陶瓷202
12.2.5半導體氣敏陶瓷204
12.2.6半導體濕敏陶瓷206
12.2.7壓敏半導體陶瓷207
12.3結構陶瓷208
12.3.1概述208
12.3.2氧化鋯陶瓷209
12.3.3碳化硅陶瓷211
12.3.4氮化硅陶瓷和Sialon陶瓷212
12.3.5耐高溫可加工的延性Ti3SiC2陶瓷213
參考文獻214

第13章無機膜215
13.1概述215
13.1.1無機膜的特點和應用215
13.1.2無機膜中的質(zhì)量輸運215
13.1.3無機膜的結構、性能表征和性能要求217
13.2多孔陶瓷膜的制備方法和應用218
13.2.1化學提取(蝕刻)法制無機膜218
13.2.2固態(tài)粒子燒結法制無機膜218
13.2.3溶膠-凝膠法制備多孔陶瓷膜218
13.2.4多孔陶瓷膜的應用219
13.3金屬陶瓷復合膜的制備221
13.3.1金屬陶瓷復合膜221
13.3.2Pd/γ-Al2O3膜的制備工藝221
13.3.3制備鈀金屬復合膜的化學鍍飾法222
參考文獻224

第14章新型多孔材料226
14.1分子篩的組成、結構與擇形性226
14.1.1分子篩的組成227
14.1.2分子篩的結構227
14.1.3分子篩的擇形性228
14.2分子篩水熱合成的原理和方法228
14.2.1影響合成過程的主要因素228
14.2.2分子篩的生成機理229
14.2.3水熱生產(chǎn)工藝過程簡述230
14.2.4合成分子篩的實例231
14.3MCM-41中孔分子篩的合成工藝231
14.3.1低濃度表面活性劑合成MCM-41中孔分子篩232
14.3.2堿度對MCM-41骨架結構的影響233
14.4磷酸鋁分子篩233
14.4.1AlPO4-5的結構233
14.4.2AlPO4-5的酸性和穩(wěn)定性234
14.4.3AlPO4-5的合成234
14.5層狀磷酸鋯——α-磷酸鋯的合成234
14.6醇鹽水解法制備Al2O3-NaY新型復合多孔催化材料235
14.7工業(yè)原料制備介孔TiO2材料236
14.8非有機模板法制備介孔TiO2材料239
14.9介孔氧化鎳的制備240
參考文獻241

第15章納米顆粒催化劑和負載型催化劑243
15.1尖晶石鐵酸鹽的制備243
15.1.1水熱空氣氧化法243
15.1.2鐵酸鋅納米晶體材料的制備244
15.2Ce-Mo復合氧化物超細粒子催化劑的制備244
15.3CuO/ZnO/Al2O3催化劑的制備245
15.3.1從一氧化碳合成甲醇245
15.3.2從二氧化碳合成甲醇246
15.3.3轉(zhuǎn)化CO2的新型催化劑248
15.4檸檬酸凝膠法制備CeO2超細粒子249
15.5固體超強酸催化劑的制備250
15.5.1SO2-4/TiO2固體超強酸251
15.5.2SO2-4 /ZrO2固體超強酸251
15.6介孔TiO2光催化劑制備研究252
15.6.1介孔Ag/TiO2催化劑的制備252
15.6.2鐵摻雜改性TiO2光催化劑253
15.7摻硅介孔TiO2的研究254
15.7.1微孔-介孔鈦硅氧化物復合材料的合成254
15.7.2非有機模板合成摻硅的介孔TiO2255
15.8V2O5催化劑的制備和性能研究256
15.9化學鍍法制備炭載鈀催化劑257
參考文獻259
第3篇思考題260