本书是在第一版的基础上，保持以分子筛与多孔材料的合成化学与结构化学为主线，兼顾基础与发展前沿并重的体系，总结本领域十年(2004~2013)来的进步与发展，在大幅更新与删改原有章节内容的基础上，再新增加“等级孔材料”与“金属有机与有机骨架多孔材料”两章。整体反映本领域的最新进展，新增十年(2004~2013)来的参考文献近千篇。
样章试读
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第二版前言 第—版前言
第1章绪论....................................................................................1
1.1多孔物质的演变与发展.........................................................2
1.1.1从天然沸石到人工合成沸石................................................2
1.1.2从低硅沸石到高硅沸石......................................................5
1.1.3从沸石分子筛到磷酸铝分子筛与微孔磷酸盐..............................7
1.1.4从12元环微孔到超大微孔...................................................8
1.1.5从超大纖到介孔............................................................9
1.1.6从无机多孔骨架到多孔金属有机骨架....................................1"
1.1.7多孔有机材料的兴起......................................................11
1.2主要細领与发I前景......................................................12
1.2.1微孔分子筛的应用领域与发展前景.......................................13
1.2.2介孔材料的主要应用领域与发展前景....................................14
1.2.3多(等)级孔材料的兴起与其发展前景....................................15
1.2.4多孔金属有机骨架材料的特点与主要应用领域...........................16
1.3分子筛与多孔材料化学的发展................................................17
1.3.1从造孔合成化学向多孔材料的分子工程学的发展........................17
1.3.2多孔催化研究领域的发展...................................................19
1.4分子筛与多孔材料化学有关的专著，国际会议论文集和期刊.........2"
1.4.1 国际上的重要专著(2000？2013年）.......................................2"
1.4.2我国专著.....................................................................21
1.4.3手册类图表集...............................................................21
1.4.4国际沸石分子筛会议(IZC)论文集 .......................................22
1.4.5主要的国际性期刊.........................................................24
参考文献.................................................................................24
第2章分子筛微孔晶体的结构化学...................................................26
2.1 引言.................................................................................26
2.2分子筛多孔晶体的结构构筑...................................................35
2. 2. 1 基本结构单元...............................................................35
2.2.2骨架拓扑结构...............................................................43
2.2.3分子筛结构的基本解析方法................................................47
2.3 分子筛结构的组成...............................................................49
2.3.1骨架的组成..................................................................49
2.3.2阳离子在结构中的分布与位置.............................................52
2.3.3 结构导向剂的种类.........................................................55
2. 4 典型的分子筛结构...............................................................57
2.4.1经典分子筛结构............................................................58
2.4.2新型分子筛结构............................................................68
2.4.3共生(无序)结构分子筛...................................................77
2.5类分子筛无机开放骨架化合物的结构.......................................85
2.5.1超大孔与手性开放骨架磷酸盐化合物....................................85
2.5.2超大孔与手性开放骨架亚磷酸盐化合物.................................95
2.5.3超大孔与手性开放骨架锗酸盐化合物....................................99
2.6结束语...........................................................................103
参考文献.................................................................................104
第3章微孔化合物的合成化学(上篇)一基本规律与合成路线...............111
3.1水(溶剂)热合成基础.........................................................111
3.1.1水(溶剂)热合成反应的特点.............................................111
3.1.2反应介质的性质.........................................................113
3.1.3水(溶剂)热合成技术......................................................115
3.1.4水(溶剂)热路线在微孔晶体合成与多孔材料制备中的应用概况……116
3.2微孔化合物的合成路线与基本合成规律.................................116
3.2.1沸石的水热合成路线......................................................117
3.2.2磷酸铝的溶剂热合成路线................................................132
3.2.3微孔化合物的离子热合成路线..........................................141
3.2.4微波辐射下的分子筛晶化合成..........................................144
3.2.5氟离子存在下的水热合成路线..........................................147
3.2.6二维层状的增维合成......................................................150
3.2.7沸石合成的绿色路线......................................................153
3.2.8-些特殊合成路线.........................................................154
3.2.9组合合成方法与技术在纖化合物合成中的应用.....................156
3.3若干重要分子筛的合成实例................................................158
3.3.1Lmde-A(LTA)型分子筛................................................158
3.3.2八面沸石(FAU)型分子筛................................................159
3.3.3丝光沸石(MOR)型分子筛................................................162
3.3.4 ZSM-5 型分子筛.........................................................163
3.3.5 )型分子筛 ...............................................................164
3.3.6 AlPOt-5 分子筛............................................................165
3.3.7 AlPO4-11 分子筛.........................................................166
3.3.8 SAPO-31 型分子筛......................................................167
3.3.9 SAPO-34 型分子筛......................................................168
3.3.10 TS-1 型分子筛............................................................169
参考文献.................................................................................170
第4章微孔化合物的合成化学(下篇)——特殊类型、结构与聚集形态微孔
化合物..............................................................................176
4.1特殊类型与结构微孔化合物的合成化学.................................176
4.1.1微孔过渡金属磷酸盐......................................................176
4.1.2锗硅(铝、镓)酸盐分子筛与微孔化合物.................................179
4.1.3含氮/碳原子微孔骨架分子筛.............................................183
4.1.4超大微孔化合物 .........................................................186
4.1.5具有交叉或内联结孔道结构的类沸石分子筛...........................190
4.1.6层柱型微孔材料 .........................................................194
4.1.7微孔手性催化材料.........................................................196
4.1.8微孔共生复合结构.........................................................202
4.2特殊雜形微孔化合物的合成化学....................................205
4.2.1单晶与完美晶体.........................................................205
4.2.2纳米晶与超细微粒.........................................................213
4.2.3分子筛膜的制备.........................................................217
4.2.4外模板作用下具有特定聚集形态微孔材料的合成.....................224
参考文献.................................................................................225
第5章微孔化合物的晶化...............................................................232
5.1沸石晶化原料的结构与制备................................................232
5.1.1常用硅源..................................................................232
5.1.2常用铝源..................................................................243
5. 2沸石的晶化过程...............................................................244
5.2.1液相机理..................................................................245
5.2.2液相晶化过程中两个重要阶段的认识....................................249
5.2.3 固相机理..................................................................252
5.3微孔骨架结构晶化中的模板作用..........................................254
5.3.1模板剂(结构导向剂)的种类.............................................256
5.3.2模板(结构导向)效应的分类.............................................261
5.4微孔晶体成核与体生长...................................................276
5.4.1经典成核舰 ............................................................276
5.4.2无机微孔晶体晶化过程中的成核.......................................279
5.4.3晶体生长..................................................................283
5.4.4理论计算与模拟 .........................................................288
5.4.5微孔化合物生成机理研究新进展 .......................................288
5. 4. 6晶化过程及反应机理研究中的关键科学问题一结构导向与组装晶化
..............................................................................298
5.5微孔化合物晶棚酿中的征术.................................299
5.5.1 非原位表征 ...............................................................299
5.5. 2 原位表征 ..................................................................308
5.6结论与展望.....................................................................319
参考文献.................................................................................319
第6章分子筛的制备、修饰与改性...................................................326
6. 1分子筛的制备——微孔化合物的脱模....................................326
6.1.1高温灼烧法...............................................................326
6.1.2化学反应法...............................................................327
6.1.3溶剂萃取法...............................................................329
6.2 “二次合成”的概述............................................................331
6.3沸石分子筛的阳离子交换改性.............................................332
6.3.1沸石分子筛阳离子交换的一些基本规律.................................332
6.3.2 LTA型沸石的离子交换改性.............................................336
6.3.3 FAU型分子筛的离子交换改性..........................................341
6.3.4高温固相离子交换反应...................................................344
6. 4沸石分子筛的脱铝改性......................................................345
6.4.1沸石分子筛的脱铝路线与方法..........................................346
6.4.2高温水热下的脱铝与超稳化.............................................346
6.4.3沸石分子筛的化学法脱铝补硅..........................................351
6.4.4沸石分子筛的脱硼补硅表面疏水化.......................................358
6.5分子筛骨架的杂原子同晶置换.............................................359
6.5.1分子筛的镓化——液-固相同晶置换法.................................360
6.5.2含钛分子筛的二次合成——气-固相同晶置换法........................362
6.5. 3 分子筛的氮化 ............................................................365
6.5.4杂原子分子筛的高温水蒸气“脱杂”.......................................365
6.6沸石分子筛的孔道和表面修饰.............................................366
6.6.1阳离子交换法............................................................367
6.6.2 孔道修饰法...............................................................367
6.6.3外表面修饰法 ............................................................370
参考文献.................................................................................377
第7章无机微孔晶体材料的结构设计与定向合成.................................380
7.1引言..............................................................................380
7.2无机孔晶体结构设计的舰方法.......................................380
7.2.1模拟退火原子组装法......................................................381
7.2.2以二维网层组装三维骨架结构..........................................384
7.2.3以次级结构单元组装分子筛骨架(AASBU).............................. 390
7.2.4限定禁区原子组装分子筛骨架..........................................395
7.2.5基于遗传算法预测分子筛骨架..........................................403
7.2.6基于密度图产生分子筛骨架.............................................404
7.2.7判断分子筛结构合理性的规则..........................................407
7.3无机孔晶体材定向合成的方去与途径..............................411
7.3.1基于模板作用的定向合成路线..........................................412
7.3.2基于杂原子取代作用的定向合成路线....................................424
7.3.3基于拓扑学转化的定向合成路线.......................................434
7.4 展望..............................................................................438
参考文献.................................................................................439
第8章介孔材料:合成、结构及性能表征.............................................445
8.1引言..............................................................................445
8.1.1 孔材料.....................................................................445
8.1.2介孔材料与有序介孔材料................................................446
8.1.3有序介孔材料的合成背景................................................449
8.2有序介孔材料的合成特征与生成机理....................................452
8.2.1介孔材料合成的基本特征................................................452
8.2.2六方结构介孔材料的发现:历史与经验.................................453
8.2.3介观结构组装体系:有机和无机之间的相互作用方式..................455
8.2.4介观结构的生成机理:液晶模板机理和协同作用机理..................458
8.2.5表面活性剂的有效堆积参数贫..........................................464
8.2.6介观结构组装的物理化学过程..........................................466
8.3介孔氧化硅与硅酸盐:结构与材料的合成.................................468
8.3.1介孔氧化硅材料的合成与结构特点及表征手段........................468
8. 3. 2 M41S 系列介孔材料:MCM-41 和 MCM-48 .............................. 472
8.3.3酸性体系中介孔二氧化桂的合成.......................................476
8.3.4具有笼形结构的介孔材料................................................478
8.3.5 六方结构 MCM-41 的变体 SBA-8 和 KSW-2 ........................... 485
8.3.6两亲嵌段共聚物作为模板剂的合成.......................................486
8.3.7阴离子表面活性剂作为模板剂的合成....................................490
8.3.8模板剂的扩展:新介观结构的合成.......................................494
8.3.9通过电子晶体学方法进行结构分析.......................................496
8. 4介孔有机氧化硅材料.........................................................499
8.4.1后嫁接与直接合成.........................................................500
8.4.2有机氧化硅介孔材料的特殊性质.......................................502
8.4.3手性介孔材料............................................................507
8.5硬模板合成技术，非氧化硅介孔材料和有序介孔碳材料...............511
8. 5. 1 有序介孔碳材料 .........................................................511
8.5.2非氧化硅介孔材料.........................................................514
8.5.3硬模板合成技术的广泛应用.............................................515
8. 6合成策略与合成规律.........................................................516
8.6.1 合成方法与体系 .........................................................516
8.6.2介孔孔径的大小与孔径调节方法.......................................517
8.6.3氧化硅基介孔材料的稳定化.............................................518
8.6.4 合成后水热处理 .........................................................518
8. 6. 5沸石纳米粒子的组装......................................................520
8.6.6酸碱对路线的自我调节合成.............................................521
8.6.7相变及其控制............................................................522
8.6.8脱除表面活性剂 .........................................................523
8.6.9介孔的控制修饰制备微孔-介孔材料....................................524
8.6.10 主要合成影响因素......................................................525
8.6.11 化学修饰与改性.........................................................525
8.7介孔材料的形体控制.........................................................526
8.7.1介孔材料的微观形貌与“单晶” ..........................................526
8.7.2 膜...........................................................................527
8.7.3 纤维........................................................................531
8.7. 4 单块........................................................................534
8.7.5 纳米粒子..................................................................536
8.8-些应用研究进展............................................................541
8.8.1催化剂及催化剂载体......................................................541
8.8.2酶、蛋白质等的固定和分离................................................542
8.8.3介孔二氧化桂纳米粒子在医药领域的应用..............................542
8.8.4在环境领域的应用.........................................................544
8.9介孔材料研究面临的挑战与展望..........................................545
参考文献.................................................................................546
第9章多孔复合材料.....................................................................558
9.1多孔材料中的金属簇.........................................................559
9.1.1金属簇的定义和特点......................................................559
9.1.2金属簇的制备方法.........................................................559
9.1.3多孔材料中的碱金属簇...................................................561
9.1.4多孔材料中的贵金属簇...................................................564
9.1.5多孔材料中的过渡金属离子及金属簇....................................566
9.1. 6 其他金属簇 ...............................................................567
9.2多孔材料中的半导体纳米粒子.............................................568
9.2.1多孔材料中纳米粒子的制备方法.......................................569
9.2.2多孔材料中纳米粒子的特点与应用.......................................571
9.3多孔材料中的碳物质.........................................................572
9.3.1以多孔材料为主体制备多孔碳..........................................572
9.3.2多孔材料中组装富勒烯...................................................574
9.3.3多孔材料中生长碳纳米管................................................574
9. 4多孔材料与有机分子和聚合物的复合....................................576
9. 5多孔材料中组装金属配合物................................................577
9.5.1金属-吡啶类配合物的组装................................................578
9.5.2金属-S6ff碱配合物的组装.............................................581
9.5.3卟啉、酞菁类配合物的组装................................................583
9.5.4其他金属配合物与多孔材料的组装复合.................................585
9. 6多孔主体雜功能性化合物................................................587
9.6.1 多孔材料中的染料.........................................................587
9.6.2多孔材料中的荧光物质...................................................591
9.6.3多孔材料中的药物分子...................................................592
9.7多孔软晶体(金属有机多孔配位聚合物)作为多孔主体...............593
参考文献.................................................................................594
第10章等级孔材料.....................................................................599
10.1 引言..............................................................................599
10.1.1从自开始:天然等级孔材料与合成材料的对比.....................599
10.1.2等级孔材料的合成和应用................................................602
10.2等级孔材料的合成方法......................................................605
10.2.1 表面活性剂模板法 607
10.2.2 纳米浇铸 608
10.2.3 胶体晶体模板法 609
10.2.4 仿生法 610
10.2.5 超临界流体 613
10.2.6 大孔聚合物模板法 615
10.2.7 乳液模板法 616
10.2.8 冷冻干燥 618
10.2.+ 水弥散自组装 621
10.2.10 选择性流失 622
10.2.11 相分离 624
10.2.12 沸石化 625
10.2.13 复制 627
10.2.14 溶胶-凝胶控制 629
10.2.15 后处理 630
10.2.16 自组装 631
10.3 材料形貌........................................................................634
10.3.1 零维球状..................................................................634
10. 3. 2 一维纤维状...............................................................638
10.3.3 二维层状..................................................................639
10.3.4 三维孔状..................................................................640
10. 4 等级孔结构.....................................................................641
10.4.1双重微孔结构............................................................642
10.4.2微孔-介孔结构............................................................643
10.4.3微孔-大孔结构............................................................644
10.4.4微孔-介孔-大孔结构......................................................645
10. 4. 5 双重介孔结构............................................................647
10.4.6介孔-大孔结构............................................................648
10. 4. 7 双重大孔结构............................................................650
10.5 应用..............................................................................652
10.5.1 催化.....................................................................652
10. 5. 2吸附和分离...............................................................655
10.5.3 能源.....................................................................658
10.5.4 生命科学..................................................................662
10.6 小结..............................................................................664
参考文献.................................................................................665
第11章金属有机与有机骨架多孔材料.............................................674
11.1金属有机骨架多孔材料的发展.............................................674
11.2金属有机骨架多孔材料的结构.............................................681
11.2.1金属有机骨架多孔材料的结构解析....................................681
11.2.2次级结构单元............................................................683
11.3金属有机骨架多孔材料的合成.............................................685
11.3.1传统的合成方法.........................................................685
11.3.2 微波法.....................................................................686
11.3.3电化学法..................................................................686
11.3.4 超声法.....................................................................686
11.3.5机械化学法...............................................................687
11.3.6 大规模工业生产.........................................................687
11.4金属有机骨架多孔材料的性能.............................................687
11.4.1金属有机骨架多孔材料的储氢和储甲烷性能研究.....................687
11.4.2金属有机骨架多孔材料的二氧化碳捕获性能研究.....................691
11.4.3金属有机骨架多孔材料的吸附分离性能研究...........................694
11.5金属有机骨架多孔材料膜...................................................696
11.5.1金属有机骨架多孔材料膜的制备方法.................................696
11.5.2金属有机骨架多孔材料膜的应用.......................................697
11.6有机骨架多孔材料的发展...................................................698
11.7有机骨架多孔材料的分子设计.............................................699
11.7.1结构单元的设计.........................................................699
11.7.2分子模拟在有机骨架多孔材料分子设计中的应用.....................701
11.8有机骨架多孔材料的合成策略.............................................705
11.9有机骨架多孔材料的孔道表征及性质研究..............................708
11.9.1有机骨架多孔材料的孔道表征方法....................................708
11.9.2有机骨架多孔材料的吸附性质研究....................................709
11.10存在的问题和展望.........................................................715
参考文献.................................................................................716
索引.............................................................................................722
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