現(xiàn)代無機合成與制備化學（第二版）

第1章重要的無機合成與制備化學原理1
1.1單分散顆粒制備原理1
1.1.1沉淀的形成1
1.1.2晶核的形成2
1.1.3晶核的長大2
1.1.4成核和生長的分離3
1.1.5膠粒生長的動力學模型4
1.1.6防團聚的方法5
1.2晶體生長原理6
1.2.1晶體的相關概念6
1.2.2晶體生長基本問題7
1.2.3晶體生長的基本過程8
1.2.4晶體生長理論8
1.2.5晶體生長熱力學和動力學9
1.2.6晶體生長形態(tài)10
1.2.7晶體幾何形態(tài)與其內(nèi)部結構間的聯(lián)系11
1.3膠束理論及其仿生合成原理12
1.3.1膠束的形成12
1.3.2膠束的結構13
1.3.3仿生材料合成中的膠束體系14
1.4粒徑及形貌控制原理17
1.4.1概論17
1.4.2產(chǎn)生沉淀的化學過程17
1.4.3粒子成核與生長的物理過程18
1.5多孔材料制備的軟硬酸堿原理19
1.5.1多孔材料概述19
1.5.2酸堿理論21
1.6超浸潤材料的制備原理26
1.6.1超浸潤材料26
1.6.2固體表面浸潤性表征27
1.6.3固體表面浸潤性理論及模型27
1.6.4超浸潤體系的設計原則29
1.6.5超浸潤系統(tǒng)30
參考文獻34
第2章重要的無機合成與制備化學方法35
2.1水熱與溶劑熱合成法35
2.1.1水熱與溶劑熱合成法特點35
2.1.2水熱與溶劑熱合成法反應介質35
2.1.3水熱與溶劑熱合成法裝置和流程36
2.1.4水熱與溶劑熱合成法應用37
2.2溶膠-凝膠合成法(sol-gel)39
2.2.1溶膠-凝膠合成法原理39
2.2.2溶膠-凝膠合成法特點44
2.2.3溶膠-凝膠合成法制備工藝流程及其影響因素44
2.2.4溶膠-凝膠合成法應用46
2.3固相合成法49
2.3.1低溫固相合成法49
2.3.2高溫固相合成法50
2.4化學氣相沉積法(CVD)53
2.4.1化學氣相沉積法原理53
2.4.2化學氣相沉積法特點54
2.4.3化學氣相沉積法應用54
2.4.4幾種新發(fā)展的CVD技術55
2.5電化學合成法56
2.5.1電化學合成法原理56
2.5.2電解裝置56
2.5.3電化學合成法的影響因素57
2.5.4電化學合成法特點57
2.5.5電化學合成法應用57
2.6微波合成法59
2.6.1微波合成法原理59
2.6.2微波合成法特點60
2.6.3微波合成法應用60
2.7仿生合成法61
2.7.1仿生合成法原理61
2.7.2仿生合成法特點62
2.7.3仿生合成法應用62
2.8離子熱合成法65
2.8.1離子液體及其分類65
2.8.2離子液體的主要應用65
2.8.3離子熱合成概述66
2.8.4離子熱合成應用69
參考文獻76
第3章雜多酸型固體高質子導體的制備、傳導機理及應用81
3.1引言81
3.2雜多酸的合成82
3.2.1多酸合成中的幾個重要影響因素82
3.2.2合成方法84
3.2.3分離方法89
3.2.4一些重要雜多酸的合成實例89
3.2.5雜多酸合成的新進展93
3.3雜多酸的質子導電性95
3.4含有雜多酸的無機基質復合材料的質子導電性97
3.5含有雜多酸的有機基質復合材料的質子導電性100
3.6含有雜多酸的多元基質復合材料的質子導電性101
3.7雜多酸型固體高質子導體的傳導機理103
3.8雜多酸在質子交換膜燃料電池研究中的應用106
參考文獻108
第4章分子篩與相關多孔材料的制備及應用114
4.1概述114
4.2分子篩的結構115
4.3分子篩的合成117
4.3.1沸石分子篩的水熱合成117
4.3.2有序介孔材料（ordered mesoporous materials）的合成117
4.3.3典型分子篩的合成實例119
4.3.4典型介孔分子篩合成實例119
4.4分子篩的生成機理121
4.4.1沸石分子篩的晶化機理121
4.4.2介孔分子篩的生成機理123
4.5分子篩的結構、組成與性能的關系125
4.6分子篩孔道體系與客體分子孔道內(nèi)擴散的關系127
4.7非硅有序多孔材料的合成128
4.7.1有序介孔高分子及其衍生碳材料的合成128
4.7.2有序介孔金屬氧化物的合成130
4.8分子篩和相關多孔材料的性能調(diào)控及應用131
4.8.1分子篩材料的“孔道工程”132
4.8.2分子篩擴散性能的調(diào)控136
4.8.3分子篩活性位點的調(diào)控147
4.8.4有序介孔二氧化硅材料的功能化及其應用152
4.9展望157
參考文獻157
第5章稀土配合物智能發(fā)光材料161
5.1稀土元素的分離及應用發(fā)展161
5.1.1稀土元素的分離161
5.1.2稀土元素的應用發(fā)展162
5.2稀土配合物智能發(fā)光材料163
5.3稀土配合物智能發(fā)光材料在生物傳感與成像領域的應用166
5.3.1pH響應166
5.3.2分子離子響應167
5.3.3光響應169
5.3.4溫度響應169
5.4稀土配合物智能發(fā)光材料在信息存儲與防偽領域的應用171
5.4.1光響應171
5.4.2pH響應173
5.4.3溫度響應174
5.4.4多重響應175
5.5小結176
參考文獻177
第6章石墨烯材料的制備及應用179
6.1引言179
6.2石墨烯的結構與性質180
6.2.1石墨烯的結構180
6.2.2石墨烯的帶隙181
6.2.3石墨烯異質結182
6.2.4石墨烯的電學性質183
6.2.5石墨烯的光學性質183
6.2.6石墨烯的熱學性質183
6.2.7石墨烯的力學性質184
6.2.8石墨烯的化學性質184
6.2.9石墨烯的其他性質184
6.3石墨烯的制備184
6.3.1機械剝離法184
6.3.2氧化還原法185
6.3.3電化學氧化法185
6.3.4化學氣相沉積法186
6.3.5SiC外延生長法186
6.3.6有機聚合法186
6.3.7其他187
6.4氧化石墨烯187
6.4.1結構187
6.4.2基本性質187
6.4.3二維大分子構象188
6.4.4液晶188
6.4.5還原188
6.4.6抗菌性189
6.5石墨烯宏觀組裝體189
6.5.1纖維189
6.5.2組裝膜190
6.5.3氣凝膠192
6.5.4其他組裝體192
6.6石墨烯復合材料193
6.6.1石墨烯-高分子復合材料193
6.6.2石墨烯-無機納米粒子復合材料194
6.6.3其他石墨烯復合材料194
6.7石墨烯的應用194
6.7.1原創(chuàng)硬科技演進模式及石墨烯產(chǎn)業(yè)化三生模型194
6.7.2石墨烯多功能復合纖維195
6.7.3防腐涂料195
6.7.4電熱膜196
6.7.5導熱膜196
6.7.6分離膜196
6.7.7電磁屏蔽及吸波198
6.7.8限域催化及載體198
6.7.9傳感器198
6.7.10石墨烯在能量存儲和轉換中的應用199
6.7.11光電子探測201
6.7.12其他應用201
6.8展望203
參考文獻203
第7章金屬-有機骨架配位聚合物的合成、結構及應用206
7.1前言206
7.2金屬-有機骨架配位聚合物的研究進展206
7.2.1羧酸類金屬-有機骨架配位聚合物207
7.2.2含氮雜環(huán)類金屬-有機骨架配位聚合物212
7.2.3混合配體類金屬-有機骨架配位聚合物216
7.2.4有機膦配體構筑的金屬-有機骨架配位聚合物217
7.2.5含有CN的有機配體的金屬-有機骨架配位聚合物218
7.2.6含兩種配體的金屬-有機骨架配位聚合物218
7.2.7含雙中心的金屬-有機骨架配位聚合物219
7.3金屬-有機骨架配位聚合物的合成方法219
7.3.1合成原則219
7.3.2金屬-有機骨架配位聚合物的合成方法220
7.4金屬-有機骨架配位聚合物合成的影響因素220
7.4.1中心金屬離子對MOF的影響221
7.4.2配體對MOF的影響221
7.4.3溶劑對MOF的影響221
7.4.4陰離子對MOF的影響221
7.4.5酸堿度對MOF的影響222
7.4.6有機或無機模板分子對MOF的影響222
7.4.7反應物配比對MOF的影響222
7.4.8反離子對MOF的影響222
7.4.9合成方法對MOF的影響222
7.5特殊聚集態(tài)的金屬-有機骨架配位聚合物223
7.5.1MOF納米晶223
7.5.2MOF薄膜225
7.6金屬-有機骨架配位聚合物的性能及應用227
7.6.1分子識別227
7.6.2離子識別與離子交換228
7.6.3非線性光學性質228
7.6.4熒光性及化學傳感229
7.6.5磁性及磁性材料230
7.6.6生物醫(yī)學應用230
7.6.7氣體儲存功能231
7.6.8氣體分離與液體分離231
7.6.9多相催化234
7.6.10納米空間的聚合反應236
7.7展望236
7.7.1高穩(wěn)定性MOF237
7.7.2大孔及手性MOF237
7.7.3導電MOF237
7.7.4低維（二維）MOF238
7.7.5MOF骨架中的功能協(xié)同作用238
7.7.6MOF材料的規(guī)?；苽?38
參考文獻238
第8章無機-有機雜化材料的制備及應用242
8.1引言242
8.2無機-有機雜化材料的分類242
8.3無機-有機雜化材料的制備方法243
8.3.1溶膠-凝膠法243
8.3.2水熱合成法244
8.3.3離子熱合成法245
8.3.4共混法245
8.3.5自組裝法246
8.3.6其他方法247
8.4無機-有機雜化材料的研究進展248
8.4.1水熱法制備無機-有機雜化材料248
8.4.2離子熱法制備無機-有機雜化材料262
8.4.3共混法制備無機-有機雜化材料263
8.4.4自組裝法制備無機-有機雜化材料264
8.4.5插層法制備無機-有機雜化材料268
8.4.6微波法制備無機-有機雜化材料268
8.4.7LB技術制備無機-有機雜化材料269
8.4.8電解聚合法制備無機-有機雜化材料269
8.5無機-有機雜化材料的應用270
8.5.1結構材料270
8.5.2電學材料270
8.5.3光學材料271
8.5.4磁性材料272
8.5.5催化材料273
8.5.6生物材料275
8.5.7絮凝和吸附材料275
8.6展望276
參考文獻276
第9章納米材料的制備及應用281
9.1零維納米材料的制備及應用281
9.1.1零維納米材料的制備方法282
9.1.2單分散納米晶的合成284
9.1.3限域材料的合成286
9.1.4納米顆粒的物理、化學性能及其應用286
9.1.5本節(jié)小結287
9.2一維納米材料的制備與應用288
9.2.1一維納米材料的制備288
9.2.2一維納米材料的性能與應用293
9.2.3本節(jié)小結295
9.3核殼結構納米材料的制備與應用295
9.3.1核殼結構材料形成機理296
9.3.2無機/無機核殼結構納米粒子制備296
9.3.3無機/有機核殼結構納米粒子298
9.3.4有機/無機核殼結構納米粒子300
9.3.5多殼層納米顆粒300
9.3.6本節(jié)小結302
參考文獻303
第10章新型熱電材料的制備及應用305
10.1熱電基本原理及熱電材料的性能優(yōu)化305
10.1.1概述305
10.1.2熱電基本物理效應305
10.1.3熱電材料性能優(yōu)化策略307
10.2常見熱電材料體系310
10.2.1低溫熱電材料310
10.2.2中溫熱電材料312
10.2.3高溫熱電材料313
10.3熱電材料的制備方法315
10.3.1固相燒結法316
10.3.2液相合成法319
10.3.3氣相沉積法321
10.4熱電器件的基本結構與應用323
10.4.1熱電器件的基本結構323
10.4.2熱電器件的應用與展望325
參考文獻327