內容簡介
《現代無機合成與製備化學》共十章,前兩章闡述了重要的無機合成與製備化學原理和方法,後八章介紹了重要的多酸化合物、分子篩及多孔材料、稀土配合物雜化發光材料、富勒烯及衍生物、金屬—有機骨架配位聚合物、無機—有機雜化材料、納米材料和烯烴複分解催化劑的合成與製備、套用及研究進展。具有現代性、新穎性和前瞻性,體現了本學科的前沿和發展方向。書中列出了近年新進展的1300餘篇參考文獻。《現代無機合成與製備化學》可作為化學、化工、材料等專業研究生與高年級本科生的教材,也可供廣大科技人員參考。
圖書目錄
第1章 重要的無機合成與製備化學原理1
1.1 單分散顆粒製備原理1
1.1.1 沉澱的形成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3
1.1.6 防團聚的方法5
1.2 晶體生長原理5
1.2.1 晶體的相關概念5
1.2.2 晶體生長基本問題6
1.2.3 晶體生長的基本過程7
1.2.4 晶體生長理論7
1.2.5 晶體生長熱力學和動力學8
1.2.6 晶體生長形態9
1.2.7 晶體幾何形態與其內部結構間的聯繫10
1.3 膠束理論及其仿生合成原理11
1.3.1 膠束的形成11
1.3.2 膠束的結構12
1.3.3 仿生材料合成中的膠束體系12
1.4 粒徑及形貌控制原理15
1.4.1 概論15
1.4.2 產生沉澱的化學過程16
1.4.3 粒子成核與生長的物理過程16
參考文獻17
第2章 重要的無機合成與製備化學方法19
2.1 水熱與溶劑熱合成法19
2.1.1 水熱與溶劑熱合成法特點19
2.1.2 水熱與溶劑熱合成法反應介質19
2.1.3 水熱與溶劑熱合成法裝置和流程20
2.1.4 水熱與溶劑熱合成法套用21
2.2 溶膠-凝膠合成法(sol-gel)22
2.2.1 溶膠-凝膠合成法原理23
2.2.2 溶膠-凝膠合成法特點26
2.2.3 溶膠-凝膠合成法製備工藝流程及其影響因素27
2.2.4 溶膠-凝膠合成法套用29
2.3 固相合成法31
2.3.1 低溫固相合成法32
2.3.2 高溫固相合成法33
2.4 化學氣相沉積法(CVD)35
2.4.1 化學氣相沉積法原理36
2.4.2 化學氣相沉積法特點36
2.4.3 化學氣相沉積法套用36
2.4.4 幾種新發展的CVD技術37
2.5 電化學合成法38
2.5.1 電化學合成法原理38
2.5.2 電解裝置38
2.5.3 電化學合成法的影響因素38
2.5.4 電化學合成法特點39
2.5.5 電化學合成法套用39
2.6 微波合成法40
2.6.1 微波合成法原理41
2.6.2 微波合成法特點41
2.6.3 微波合成法套用42
2.7 仿生合成法43
2.7.1 仿生合成法原理43
2.7.2 仿生合成法特點43
2.7.3 仿生合成法套用44
參考文獻46
第3章 雜多酸型固體高質子導體的製備與研究進展50
3.1 引言50
3.2 雜多酸的合成51
3.2.1 多酸合成中的幾個重要影響因素51
3.2.2 合成方法53
3.2.3 分離方法57
3.2.4 一些重要雜多酸的合成實例58
3.2.5 雜多酸合成的新進展61
3.3 雜多酸的質子導電性63
3.4 含有雜多酸的無機基質複合材料的質子導電性65
3.5 含有雜多酸的有機基質複合材料的質子導電性67
3.6 含有雜多酸的多元基質複合材料的質子導電性69
3.7 雜多酸在質子交換膜燃料電池研究中的套用70
3.8 總結與研究展望72
參考文獻72
第4章 分子篩及其多孔材料的製備化學76
4.1 介孔分子篩及其有序多孔材料76
4.1.1 概述76
4.1.2 典型介孔分子篩78
4.2 多孔材料合成及其套用的新進展80
4.2.1 雜原子分子篩的水熱合成與套用研究進展80
4.2.2 微孔分子篩納米晶的控制合成及其催化套用84
4.2.3 大微孔分子篩的合成研究進展89
4.2.4 有序介孔材料功能及其套用91
參考文獻95
第5章 稀土配合物雜化發光材料的製備與套用99
5.1 雜化材料的分類99
5.1.1 無機基質的雜化材料99
5.1.2 高分子基質的雜化材料101
5.1.3 無機/有機雜化基質的雜化材料101
5.2 雜化材料中常用的配合物102
5.2.1 配體102
5.2.2 金屬離子103
5.3 雜化材料的製備103
5.3.1 次鍵力結合的雜化材料103
5.3.2 強化學鍵結合的雜化材料110
5.4 雜化材料的套用115
5.4.1 光學材料115
5.4.2 能量轉換薄膜116
5.4.3 化學感測器116
5.4.4 生物標記和檢測116
5.5 結論與展望116
參考文獻117
第6章 富勒烯及其衍生物的合成與套用120
6.1 富勒烯的結構與性質120
6.2 富勒烯的合成121
6.2.1 電弧放電合成法121
6.2.2 燃燒法122
6.2.3 電漿合成方法123
6.2.4 有機物真空閃速分解方法123
6.2.5 表面催化合成方法123
6.2.6 金屬富勒烯的合成124
6.3 富勒烯的衍生125
6.3.1 環加成反應125
6.3.2 氫化反應131
6.3.3 鹵化反應132
6.3.4 親電加成133
6.3.5 親核加成反應134
6.3.6 自由基反應135
6.3.7 金屬富勒烯的衍生反應簡介135
6.4 富勒烯及其衍生物的套用136
6.4.1 有機超導體136
6.4.2 有機軟鐵磁體136
6.4.3 有機太陽能電池材料136
6.4.4 富勒烯在藥物化學中的套用137
參考文獻138
第7章 金屬-有機骨架配位聚合物(MOF)的合成、結構及其套用141
7.1 前言141
7.2 金屬-有機骨架配合物的研究進展141
7.2.1 羧酸類骨架配合物141
7.2.2 含氮雜環類骨架配合物147
7.2.3 混合配體類骨架配合物150
7.2.4 有機膦配體構築的骨架配合物151
7.2.5 含有CN的有機配體的骨架配合物151
7.2.6 含兩種配體的骨架配合物152
7.2.7 含雙中心的骨架配合物152
7.3 金屬-有機骨架配位聚合物(MOF)的合成方法153
7.3.1 合成原則153
7.3.2 骨架配位聚合物的合成方法153
7.4 金屬-有機骨架配合物合成的影響因素154
7.4.1 中心金屬離子對配合物的影響154
7.4.2 配體對配合物的影響154
7.4.3 溶劑對配合物的影響155
7.4.4 陰離子對配合物的影響155
7.4.5 酸鹼度對配位聚合物的影響155
7.4.6 有機或無機模板分子對配位聚合物的影響155
7.4.7 反應物配比對配合物的影響155
7.4.8 反離子對配合物的影響155
7.4.9 合成方法對骨架配合物的影響156
7.5 金屬-有機骨架配合物的性能及套用156
7.5.1 分子識別156
7.5.2 離子識別與離子交換156
7.5.3 非線性光學性質157
7.5.4 磁性、螢光性和生物活性157
7.5.5 儲存氣體功能157
7.5.6 骨架MOFs的催化性能和不對稱分離功能157
7.5.7 骨架MOFs納米空間的聚合反應158
7.6 展望158
7.6.1 功能骨架和客體分子協作159
7.6.2 低維薄層化合物159
7.6.3 介孔尺寸的化合物159
7.6.4 各向異性159
7.6.5 氧化還原性骨架159
7.6.6 納米尺寸MOFs的製備與套用159
參考文獻159
第8章 無機-有機雜化材料的製備與套用研究進展162
8.1 引言162
8.2 無機-有機雜化材料的分類162
8.3 無機-有機雜化材料的製備方法163
8.3.1 溶膠-凝膠法163
8.3.2 水熱合成法163
8.3.3 離子熱合成法165
8.3.4 共混法165
8.3.5 自組裝法165
8.3.6 其他方法167
8.4 無機-有機雜化材料的研究進展167
8.4.1 水熱法製備無機-有機雜化材料167
8.4.2 離子熱法製備無機-有機雜化材料180
8.4.3 共混法製備無機-有機雜化材料181
8.4.4 自組裝法製備無機-有機雜化材料182
8.4.5 插層法製備無機-有機雜化材料186
8.4.6 微波法製備無機-有機雜化材料186
8.4.7 LB技術製備無機-有機雜化材料186
8.4.8 電解聚合法製備無機-有機雜化材料187
8.5 無機-有機雜化材料的套用187
8.5.1 結構材料187
8.5.2 電學材料188
8.5.3 光學材料188
8.5.4 磁性材料189
8.5.5 催化材料190
8.5.6 生物材料192
8.5.7 絮凝材料192
8.6 展望192
參考文獻192
第9章 納米材料的製備與套用197
9.1 零維納米材料的製備與套用197
9.1.1 零維納米材料的製備方法197
9.1.2 單分散納米晶的合成200
9.1.3 納米顆粒的物理、化學性能及其套用201
9.2 一維納米材料的製備與套用202
9.2.1 一維納米材料的製備203
9.2.2 一維納米材料的性能與套用206
9.3 核殼結構納米材料的製備與套用208
9.3.1 核殼結構材料形成機理208
9.3.2 無機/無機核殼結構納米粒子製備209
9.3.3 無機/有機核殼結構納米粒子211
9.3.4 有機/無機核殼結構納米粒子213
9.3.5 有機/有機核殼結構納米粒子213
參考文獻214
第10章 烯烴複分解催化劑的合成與催化研究進展217
10.1 烯烴複分解反應的類型217
10.2 烯烴複分解反應的催化機理218
10.3 烯烴複分解反應的發現和早期發展219
10.4 釕烯烴複分解反應催化劑的進展219
10.4.1 含有兩個N-雜環卡賓(NHC)的釕卡賓化合物220
10.4.2 含有N-雜環卡賓配體(NHC)的釕卡賓化合物220
10.4.3 N-雜環卡賓(NHC)-1,3-位置取代基的影響222
10.4.4 N-雜環卡賓的4,5-位置取代基對催化劑的影響231
10.4.5 不對稱N-雜環卡賓釕配合物232
10.4.6 N-雜環卡賓配體環大小對催化劑活性的影響236
10.4.7 與釕中心結合的其他雜環配體對催化劑的影響237
10.5 結語239
參考文獻239