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《分子筛与多孔材料化学》有助于化学、化工、石油与煤加工科学以及其他相关材料科技领域从事产、学、研工作的科技工作者与工程技术人员以及广大高校师生对本领域科学与应用上的新发展、研究前沿与重要方向有一个更为全面与系统的了解。
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| 內容簡介： |
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《分子筛与多孔材料化学》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。
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| 目錄：
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目 录
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-ALTA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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