具体描述
《纳米孔材料化学:催化及功能化》内容简介：“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。《纳米孔材料化学:催化及功能化》主要介绍纳米孔材料的催化及功能化，包括分子筛催化的重要工业应用进展及DMTO技术，杂原子分子筛与环境友好选择氧化催化，孔材料的多级复合及催化，介孔材料的催化，金属-有机框架化合物非均相催化，无机-有机杂化纳米孔材料的功能化组装，光物理性质及应用，介孔材料表面性质的设计与控制，纳米孔主客体材料，仿生智能纳米通道，介孔二氧化硅纳米材料的生物医学应用与生物学效应以及生物基纳米孔材料等内容。
《纳米孔材料化学:催化及功能化》可供高等院校以及科研院所相关专业的研究生和教师参考，也可供化工、生物医药、环境、材料与其他高新技术领域从事开发应用研究及在厂矿企业工作的科技工作者、工程技术人员参考。
作者简介
于吉红，吉林大学化学学院无机合成与制备化学国家重点实验室教授、博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者、教育部“长江学者”特聘教授、国家重点基础研究发展计划（“973”计划）项目首席科学家。1985～1995年于吉林大学获得学士、硕士和博士学位，毕业后留校工作。1996～1998年先后在香港科技大学和日本东北大学从事博士后研究。1999年晋升为教授。研究方向是分子筛多孔功能材料的定向设计与合成。在Science.AccChemRes.ChemSocRev、AngewChemIntEd.J,AmChemSoc等SCI收录期刊上发表论文220余篇。申请中国发明专利10余项、PCT专利1项，其中授权专利6项。合作出版中英文专著各1部。获国家自然科学奖二等奖、中国青年科技奖、中国青年女科学家奖及鲍氏无机化学奖等奖项。现任ChemSci杂志副主编，ChemMater杂志顾问编委，《科学通报》及《化学进展》杂志编委。曾担任MicroporMesoporMater以及SolidStateSci杂志亚洲编辑。
目录信息
前言
第1章 分子筛催化的重要工业应用进展及DMTO技术
1.1 引言
1.2 近年来分子筛催化工业应用的重要发展
1.2.1 石油炼制
1.2.2 石油化工
1.2.3 精细化学品生产
1.3 甲醇制烯烃分子筛催化剂及基础研究进展
1.3.1 甲醇转化制烯烃催化剂的发展
1.3.2 分子筛催化甲醇转化反应机理研究
1.3.3 分子筛催化甲醇转化的积碳研究
1.4 甲醇制烯烃技术及其工业应用
1.4.1 甲醇转化为烯烃的反应特征
1.4.2 国外甲醇制烯烃技术发展情况
1.4.3 国内甲醇制烯烃技术发展情况
1.5 结论与展望
参考文献
第2章 杂原子分子筛与环境友好选择氧化催化
2.1 引言
2.2 钛硅分子筛表征、合成及后处理改性
2.2.1 钛硅分子筛的活性中心及其表征
2.2.2 钛硅分子筛的合成
2.3 钛硅分子筛的催化应用
2.3.1 苯酚的羟化
2.3.2 酮类氨氧化(肟化)反应
2.3.3 环氧丙烷的合成
2.4 结论与展望
参考文献
第3章 孔材料的多级复合及催化
3.1 引言
3.2 多级复合孔概念及其分类
3.3 微孔/微孔复合孔材料及其催化应用
3.3.1 共同结晶生长法
3.3.2 外延生长法
3.3.3 二次生长法
3.4 微孔/介孔复合孔材料及其催化应用
3.4.1 二次造孔法
3.4.2 重结晶组装法
3.4.3 层状柱撑法
3.4.4 介孔分子筛孔壁晶化法
3.4.5 组装生长法
3.4.6 模板法
3.5 微孔/介孔/大孔复合孔材料及其催化应用
3.5.1 模板法
3.5.2 大孔材料的孔壁晶化
3.5.3 组装法
3.6 结论与展望
参考文献
第4章 介孔材料的催化
4.1 背景
4.2 主客体介孔催化材料
4.2.1 介孔氧化硅主客体催化材料
4.2.2 介孔碳主体
4.2.3 介孔氧化铝
4.2.4 介孔氧化锆
4.3 官能化介孔催化材料
4.3.1 骨架掺杂
4.3.2 表面接枝
4.4 功能型介孔催化材料
4.5 限域效应
4.6 结论与展望
参考文献
第5章 金属-有机框架化合物非均相催化
5.1 金属-有机框架材料简介
5.1.1 金属-有机框架材料
5.1.2 金属-有机框架材料的合成方法
5.1.3 金属-有机框架材料的特点
5.1.4 金属-有机框架材料的应用领域
5.2 金属-有机框架材料的非均相催化性能研究
5.2.1 金属-有机框架催化剂
5.2.2 金属-有机框架酸催化剂
5.2.3 金属-有机框架碱催化剂
5.2.4 金属-有机框架氧化催化剂
5.2.5 金属-有机框架光催化剂
5.3 金属-有机框架材料的后修饰及催化应用
5.3.1 金属-有机框架材料的后修饰方法
5.3.2 金属-有机框架材料的后修饰及催化活性研究
5.4 不对称催化
5.5 结论与展望
参考文献
第6章 无机-有机杂化纳米孔材料的功能化组装、光物理性质及应用
6.1 引言
6.2 无机-有机杂化纳米孔材料与纳米孔材料功能化的化学基础
6.3 无机-有机杂化微孔材料的功能化及光物理性质
6.4 无机-有机杂化介孔材料的功能化及光物理性质
6.4.1 MCM型系列介孔杂化材料
6.4.2 SBA型系列介孔杂化材料
6.4.3 周期性介孔有机-氧化硅杂化材料
6.5 多重构筑基元的纳米孔杂化材料的功能化组装及光物理性质
6.6 功能化纳米孔材料的光物理性质及应用研究
6.7 结论与展望
参考文献
第7章 介孔材料表面性质的设计与控制
7.1 引言
7.2 有序介孔材料的合成机理
7.3 有序介孔材料表面性质的设计与控制
7.3.1 硅基有序介孔材料
7.3.2 非硅无机有序介孔材料
7.3.3 无机-有机杂化介孔材料
7.3.4 有机介孔材料和碳材料
7.4 结论与展望
参考文献
第8章 纳米孔主客体材料
8.1 引言
8.2 无机纳米孔主体中的金属离子、金属簇及金属氧簇
8.2.1 纳米孔主体与碱金属簇
8.2.2 纳米孔主体中的贵金属簇
8.2.3 纳米孔主体中的过渡金属离子及金属簇
8.2.4 纳米孔主体中的其他金属簇
8.3 纳米孔主体中的聚合物及碳物质
8.3.1 纳米孔主体中组装聚合物
8.3.2 纳米孔主体中的富勒烯
8.3.3 纳米孔主体中的碳纳米管
8.3.4 利用纳米孔主体制备碳材料
8.4 无机纳米孔主体中的半导体纳米粒子
8.5 纳米孔主体中组装有机分子及金属配合物
8.5.1 金属-Schiff碱配合物
8.5.2 金属-吡啶类配合物
8.5.3 卟啉、酞菁类配位化合物
8.5.4 纳米孔主体与其他金属配合物的组装复合体系
8.6 其他纳米孔主体材料
参考文献
第9章 仿生智能纳米通道
9.1 引言
9.2 仿生智能纳米通道的制备及修饰
9.2.1 纳米孔道的制备方法
9.2.2 纳米孔道的修饰
9.3 单一智能响应性纳米通道
9.3.1 pH响应纳米通道
9.3.2 温度响应纳米通道
9.3.3 离子响应纳米通道
9.3.4 光响应纳米通道
9.3.5 电响应纳米通道
9.3.6 配体分子响应纳米通道
9.4 多响应性智能纳米通道
9.4.1 温度/pH双响应纳米通道
9.4.2 pH/光双响应纳米通道
9.4.3 pH/配体双响应纳米通道
9.5 仿生智能纳米通道的应用
9.5.1 生物传感器
9.5.2 离子整流器件
9.5.3 能源转换器件
参考文献
第10章 介孔二氧化硅纳米材料的生物医学应用与生物学效应
10.1 基于MSN载体的可控药物释放与治疗
10.1.1 药物可控缓释
10.1.2 环境响应性药物控释
10.1.3 基因治疗
10.1.4 光动力学治疗
10.1.5 高强度聚焦超声(HIFU)治疗
10.1.6 多药联合治疗
10.2 介孔纳米医学诊治
10.2.1 核磁共振成像(MRI)
10.2.2 荧光成像
10.2.3 多模式成像的联合
10.3 靶向药物输运
10.4 生物学效应
10.5 结论与展望
参考文献
第11章 生物基纳米孔材料
11.1 引言
11.2 生物孔材料
11.2.1 从硅藻到硅藻纳米技术
11.2.2 生物孔材料的形成过程
11.2.3 生物孔材料的启示
11.3 生物基孔材料的研究进展
11.3.1 磷脂的启示及介孔材料
11.3.2 蛋白质与生物基孔材料
11.3.3 多糖与生物基孔材料
11.3.4 生物体的结构颜色及多孔光子晶体材料
11.4 结论与展望
参考文献
· · · · · · (收起)
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用户评价
这本书让我对纳米孔材料在生物医学领域的应用充满了敬畏。作者非常巧妙地将复杂的生物相容性、药物递送和生物传感等概念，用清晰易懂的语言进行了阐述。我了解到，纳米孔材料的独特微孔结构，可以像“分子筛”一样，精确控制药物分子的尺寸和释放速率，从而实现靶向给药，减少副作用。书中对具有生物活性的纳米孔材料，例如多孔硅和生物可降解的MOFs，在药物缓释载体方面的研究进展进行了详尽的介绍，让我看到了它们在肿瘤治疗、基因递送等方面的巨大潜力。此外，作者还详细介绍了纳米孔材料在生物传感领域的应用，例如利用其巨大的表面积和可调的表面化学，能够高效地吸附和检测生物分子，如蛋白质、DNA等，这对于疾病的早期诊断具有重要意义。书中对这些材料与生物体系的相互作用的讨论，也让我对它们的安全性有了更深的理解，这在实际应用中是至关重要的。
评分《纳米孔材料化学》中关于纳米孔材料在气体分离和储存方面的论述，简直是令人大开眼界。作者以一种非常系统的方式，介绍了这些材料是如何通过其独特的孔结构和表面化学，实现对不同气体分子的选择性吸附和分离。我特别惊叹于书中对MOFs在二氧化碳捕获方面的深入研究，作者详细解释了如何通过设计MOFs的骨架结构和引入特定的功能基团，来增强对CO2的亲和力，从而实现高效的碳捕获。同时，书中也提到了多孔碳材料在氢气、甲烷等清洁能源储存方面的应用，强调了其巨大的孔隙体积和良好的机械稳定性对于安全高效地储存这些气体的重要性。作者还深入探讨了影响分离效率的关键因素，例如吸附容量、选择性、再生能耗等，并提供了具体的解决方案和未来的发展方向。这本书让我对如何利用先进的材料科学来解决环境问题和能源危机，有了更深刻的认识。
评分这本书绝对是我最近阅读过的最令人惊叹的科学著作之一，尽管我并不是这个领域的专业研究人员，但《纳米孔材料化学》以其出色的组织结构和引人入胜的叙述方式，成功地将一个看似复杂的主题变得易于理解。从一开始，我就被作者对纳米孔材料的深入探索所吸引。书中对不同类型的纳米孔材料，例如金属有机框架（MOFs）、共价有机框架（COFs）、多孔碳材料以及硅基纳米孔材料的详细介绍，让我对它们独特的结构和性质有了全新的认识。作者不仅仅是罗列这些材料的名称，而是深入剖析了它们是如何通过精确控制孔径、孔形状和表面化学来获得特定功能的。例如，在描述MOFs时，作者详细阐述了金属离子与有机配体配位形成的无限延伸的三维网络结构，以及如何通过选择不同的金属中心和有机连接体来“定制”孔隙的尺寸和化学环境，从而使其能够用于气体吸附、分离、催化等广泛应用。这种“分子设计”的理念贯穿全书，让我深刻理解到，纳米孔材料的性能并非偶然，而是通过精密的化学合成策略精心调控的结果。
评分这本书在讲解纳米孔材料制备方法时，展现了作者深厚的理论功底和丰富的实践经验。我发现，作者并没有简单地罗列一些合成步骤，而是非常深入地解释了每种方法的原理，以及如何通过调控反应条件来获得具有特定结构和性能的纳米孔材料。从溶剂热法、模板法到自组装法，书中对这些主流的合成技术进行了详细的介绍，并列举了大量的实例，展示了如何利用这些方法来制备不同类型的纳米孔材料，例如MOFs、COFs、多孔氧化物等。我尤其欣赏作者对“精准合成”理念的强调，即通过精确控制合成过程，实现对纳米孔材料的孔径、形貌、晶体取向等结构特征的精细调控。书中还讨论了大规模制备纳米孔材料所面临的挑战，以及如何通过优化工艺流程来提高产率和降低成本，这对于纳米孔材料的产业化应用具有重要的指导意义。
评分我必须说，这本书对纳米孔材料在催化领域的应用描绘得栩栩如生，让我对这个分支产生了浓厚的兴趣。作者并非仅仅停留在理论层面，而是通过大量具体的案例研究，展示了纳米孔材料如何成为新一代高效催化剂的基石。比如，书中对负载型金属纳米催化剂在多相催化中的应用进行了深入探讨，强调了纳米孔结构如何提供巨大的比表面积，并将活性催化中心限制在纳米尺度，从而显著提高催化效率和选择性。更令人着迷的是，作者还介绍了利用纳米孔材料作为催化剂载体的优势，例如其多样的孔道结构可以实现反应物的定向输运和产物的选择性脱附，有效地克服了传质限制，并减少了副反应的发生。书中还详细分析了纳米孔材料在光催化、电催化等领域的最新进展，揭示了其独特的电子结构和载流子传输特性在这些应用中的关键作用。我尤其喜欢书中对多功能催化剂设计的讨论，作者是如何通过结合不同功能单元，创造出能够同时进行多种催化过程的复合材料，这让我看到了未来催化技术发展的无限可能。
评分这本书在讨论纳米孔材料的未来展望时，展现出一种极具前瞻性的视野。作者并没有止步于现有的研究成果，而是大胆地预测了纳米孔材料在未来可能扮演的关键角色。我被书中关于“智能化”纳米孔材料的构想所吸引，即能够根据外界刺激（如温度、pH、光等）而改变其结构和性能，从而实现更精密的调控和更广泛的应用。书中还对纳米孔材料与人工智能、大数据等前沿技术的结合进行了探讨，预示着未来纳米孔材料的设计和应用将更加智能化和高效化。此外，作者还对纳米孔材料在可持续发展、环境保护、健康医疗等领域可能带来的革命性变革进行了展望，让我对这个充满活力的研究领域充满了期待。这本书不仅是对纳米孔材料的总结，更是对其未来发展方向的启迪。
评分《纳米孔材料化学》让我深刻体会到，跨学科合作对于推动纳米孔材料科学的发展至关重要。书中展示了化学、物理、材料科学、工程学、生物学等多个学科的交叉融合，如何共同推动纳米孔材料的研究和应用。作者在阐述纳米孔材料的合成、表征、性能以及应用时，都巧妙地融入了其他学科的知识和方法。例如，在描述材料的催化性能时，作者会涉及到反应动力学和机理的物理化学原理；在讨论生物医学应用时，则会引用生物相容性和细胞毒性的生物学概念。这种跨学科的视角，不仅拓宽了我的视野，也让我认识到，要真正掌握纳米孔材料这门学科，就需要具备多方面的知识储备。这本书的写作风格，就像是一次精彩的跨学科对话，让我受益匪浅。
评分《纳米孔材料化学》对于理解纳米孔材料的表征技术，提供了一个非常全面的视角。我发现，书中并没有仅仅停留在列举仪器名称的层面，而是深入地解释了每种表征技术是如何揭示纳米孔材料的结构、化学性质以及物理性能的。从X射线衍射（XRD）揭示的晶体结构，到透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）观察到的形貌和尺寸，再到氮气吸附-脱附等温线分析的孔隙结构参数，作者都进行了细致的阐述。我特别对书中关于如何利用各种光谱技术，如红外光谱（IR）、拉曼光谱（Raman）、核磁共振（NMR）等，来分析纳米孔材料的化学组成和官能团信息，以及如何利用X射线光电子能谱（XPS）来研究材料表面的电子状态和化学组成，留下了深刻的印象。这本书让我认识到，多种表征技术的结合使用，是全面理解和评价纳米孔材料的关键。
评分在阅读《纳米孔材料化学》的过程中，我对纳米孔材料在能源存储和转化领域的潜力有了全新的认识。书中关于这些材料在锂离子电池、超级电容器等储能器件中的应用，给我留下了深刻的印象。作者详细解释了为什么这些多孔结构能够提供巨大的电化学活性表面积，从而提高电荷存储密度和功率密度。例如，对于超级电容器，纳米孔材料的快速离子扩散通道可以显著缩短电荷在电极材料中的传输距离，实现快速充放电。书中对金属有机框架（MOFs）在储能领域的应用进行了细致的阐述，指出其可调的孔径和丰富的官能团可以有效地吸附和存储电解质离子，甚至通过引入导电性增强的组分来提高整体性能。此外，关于纳米孔材料在燃料电池中的应用，特别是作为电催化剂载体，作者也进行了深入的介绍，强调了其能够稳定分散贵金属纳米颗粒，提高催化活性和耐久性的重要性。这本书让我看到，纳米孔材料不仅仅是实验室里的新奇材料，它们已经开始在解决我们面临的能源挑战中发挥着至关重要的作用。
评分我一直对环境修复技术很感兴趣，而《纳米孔材料化学》在这方面提供了令人兴奋的新视角。作者并没有回避这个领域面临的挑战，而是非常翔实地介绍了纳米孔材料如何作为一种强大的工具，来应对水污染、空气污染等环境问题。我尤其被书中关于纳米孔材料在吸附污染物方面的应用所吸引，例如利用其巨大的比表面积和独特的孔道结构，能够高效地吸附水中的重金属离子、有机染料以及空气中的挥发性有机化合物（VOCs）。书中对不同类型的纳米孔材料，如介孔二氧化硅、聚合物基纳米孔材料等，在这些应用中的性能进行了详细的比较和分析，并强调了如何通过改性纳米孔材料的表面化学性质，来提高其对特定污染物的吸附选择性和容量。此外，作者还探讨了纳米孔材料在催化降解污染物方面的应用，利用其作为催化剂载体，可以实现对有害物质的高效转化和无害化。
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