“纳米孔材料化学”汇集了国内科技工作者在纳米孔材料科学领域所取得的优秀研究成果。本册介绍了无机-有机杂化纳米孔材料以及纳米孔材料特殊形貌的合成与制备，包括多孔配位聚合物晶体工程、发光金属-有机框架材料、氧合簇单元构建的多孔晶体化合物、多级孔沸石分子筛材料、多级孔材料的制备、特殊形貌的分子筛材料、分子筛膜、特殊形貌的介孔材料、金属.有机框架化合物膜以及纳米孔聚合物膜等内容。
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《纳米科学与技术》丛书序
前言
第1章 多孔配位聚合物晶体工程 1
1.1 引言 1
1.1.1 晶体工程和配位聚合物的定义 1
1.1.2 多孔配位聚合物的基本特点 2
1.2 多孔配位聚合物的设计与合成 3
1.2.1 简单拓扑结构与分子构筑学基本概念 3
1.2.2 多孔配位聚合物中的网络穿插 4
1.2.3 多孔配位聚合物的分子设计 8
1.2.4 多孔配位聚合物的合成 16
1.3 多孔配位聚合物的性质、表征与应用 17
1.3.1 储存 19
1.3.2 分离 21
1.3.3 分子传感 24
1.3.4 其他 25
1.4 结论与展望 25
参考文献 25
第2章 发光金属一有机框架材料 28
2.1 引言 28
2.2 金属一有机框架材料的设计与合成 29
2.2.1 框架结构设计与控制 29
2.2.2 合成方法 31
2.3 金属有机框架材料的发光 32
2.3.1 有机配体发光 33
2.3.2 稀土离子发光 33
2.3.3 电荷转移发光 34
2.3.4 客体分子发光 35
2.4 发光金属-有机框架材料的应用 36
2.4.1 荧光探测 36
2.4.2 发光与显示 44
2.4.3 生物医学 48
2.5 结论与展望 50
参考文献 51
第3章 氧合簇单元构建的多孔晶体化合物 54
3.1 引言 54
3.2 氧合簇基多孔骨架的构筑途径 54
3.3 过渡金属氧合簇单元构建的多孔晶体化合物 55
3.3.1 前过渡金属氧合簇构建的多孔晶体化合物 55
3.3.2 后过渡金属氧合簇构建的多孔晶体化合物 58
3.4 主族元素氧合簇单元构建的多孔晶体化合物 60
3.4.1 硼氧合簇构建的多孔晶体化合物 60
3.4.2 锗氧合簇构建的多孔晶体化合物 64
3.4.3 硼氧合簇与锗氧合簇构建的多孔晶体化合物 66
3.4.4 锂氧合簇与铍氧合簇构建的多孔晶体化合物 67
3.5 稀土氧合簇单元构建的多孔晶体化合物 69
3.5.1 稀土氧合簇构建的多孔晶体化合物 69
3.5.2 过渡金属一稀土氧合簇构建的多孔晶体化合物 70
3.6 氧合簇基多孔晶体化合物的性能研究 70
3.7 结论与展望 72
参考文献 73
笫4章 多级孔沸石分子筛材料 76
4.1 多级孔沸石分子筛材料的概念 76
4.1.1 传统沸石分子筛材料 76
4.1.2 多级孔沸石分子筛材料 77
4.2 多级孔沸石分子筛材料的合成 78
4.2.1 非模板合成 79
4.2.2 硬模板合成 80
4.2.3 软模板合成 82
4.3 多级孔沸石分子筛材料的结构表征 84
4.3.1 氮气吸附 85
4.3.2 高分辨透射电镜 87
4.3.3 Xe磁共振 89
4.4 多级孔沸石分子筛的催化性能 92
4.4.1 裂化反应 92
4.4.2 加氢和加氢脱硫( HDS)反应 93
4.4.3 甲醇制烯烃(MTO)反应 94
4.4.4 氧化反应 96
4.4.5 碳链增长反应 98
4.5 结论与展望 101
参考文献 103
第5章 多级孔材料的制备 107
5.1 引言 107
5.2 多级孔催化剂材料的制备及应用 108
5.2.1 多级孔分子筛催化剂材料 108
5.2.2 多级孔金属氧化物催化剂 131
5.2.3 多级孔碳催化剂 138
5.3 结论与展望 142
参考文献 143
第6章 特殊形貌的分子筛材料 151
6.1 引言 151
6.2 沸石分子筛形貌控制的主要因素 152
6.2.1 合成体系的原料配比 152
6.2.2 离子种类和浓度 153
6.2.3 硅源和铝源的种类 l53
6.2.4 结构导向剂 154
6.2.5 合成条件 154
6.2.6 限制空间合成 155
6.2.7 纳米沸石分子筛组装 l55
6.2.8 助剂 155
6.2.9 后处理 l55
6.2.10 加热方式 156
6.2.11 品种导向 156
6.3 纳米沸百分子筛的合成、组装及功能化 156
6.3.1 纳米沸石分子筛的微波辅助水热合成 157
6.3.2 纳米沸石分子筛片的制备合成 158
6.3.3 纳米沸石分子筛的组装与功能化 159
6.3.4 沸石分子筛微囊反应器及其应用 163
参考文献 168
第7章 分子筛膜 174
7.1 引言 174
7.2 分子筛膜的发展 175
7.2.1 分子筛简介 175
7.2.2 分子筛膜的发展 176
7.2.3 分子筛膜的生长机理 176
7.2.4 分子筛膜的表征 177
7.3 分子筛膜的合成与制备 178
7.3.1 引言 178
7.3.2 分子筛膜的合成方法 178
7.3.3 分子筛膜的新型制备方法 182
7.3.4 几种典型分子筛膜的制备 193
7.4 分子筛膜的微观结构控制及定向生长和修饰 198
7.4.1 分子筛膜的微观结构控制及定向生长 l98
7.4.2 分子筛膜的修饰 200
7.5 分子筛膜的应用 202
7.5.1 引言 202
7.5.2 液体渗透汽化分离 202
7.5.3 气体渗透和分离 205
7.5.4 膜催化反应 208
7.6 结论与展望 210
参考文献 211
第8章 特殊形貌的介孔材料 216
8.1 引言 216
8.2 介孔二氧化硅材料的形貌控制 216
8.2.1 六方棒状 216
8.2.2 棒状 220
8.2.3 球状和椭圆状 221
8.2.4 多面体状 223
8.2.5 针状／纤维状 224
8.2.6 片状／膜状 225
8.2.7 空心球状／胶囊状 228
8.2.8 其他形貌 229
8.3 介孔金属氧化物／稀土氧化物的形貌控制 229
8.4 介孔碳材料的形貌控制 233
8.5 影响介孔材料形貌的因素 235
8.5.1 表而活性剂种类的影响 235
8.5.2 助剂的影响 239
8.6 形貌对介孔材料性能的影响 241
8.6.1 催化性能 241
8.6.2 光电性能 242
8.6.3 其他性能 242
参考文献 243
第9章 金属一有机框架化合物膜 247
9.1 金属一有机框架膜材料概述 247
9.1.1 金属有机框架材料简介 247
9.1.2 微孔膜的分类和结构 249
9.1.3 金属有机框架膜材料的研究发展 250
9.2 金属一有机框架膜的合成方法 251
9.2.1 直接法 251
9.2.2 晶种法 253
9.2.3 其他方法 255
9.3 金属一有机框架膜的表征和形貌控制 256
9.3.1 金属有机框架膜的表征手段 256
9.3.2 金属一有机框架膜的形貌控制 264
9.4 金属有机框架膜的应用前景 265
9.4.1 小分子分离 265
9.4.2 传感器 271
9.4.3 膜催化反应器 276
参考文献 278
第10章 纳米孔聚合物膜 282
10.1 引言 282
10.2 纳米孔聚合物膜的制备方法 283
10.2.1 模板法 283
10.2.2 径迹蚀刻法 286
10.2.3 相转化法 287
10.2.4 层层自组装法 287
10.2.5 嵌段共聚物自组装法 289
10.3 纳米孔聚合物膜的应用 296
10.3.1 膜分离 296
10.3.2 生物医用 298
10.3.3 其他 298
10.4 结论与展望 300
参考文献 300
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