金属-有机框架材料

图书标准信息

• 作者 陈小明、张杰鹏 著
• 出版社 化学工业出版社
• 出版时间 2017-11
• 版次 1
• ISBN 9787122292803
• 定价 148.00元
• 装帧 精装
• 开本 16开
• 纸张 铜版纸
• 页数 408页
• 字数 456千字
• 正文语种 简体中文
• 丛书 纳米材料前沿

【内容简介】

本书依据作者研究团队以及国内外金属-有机框架材料的新研究进展，系统介绍了金属-有机框架材料的设计、合成、功能及其在不同领域的应用，包括金属-有机框架的吸附与分离材料、异相超分子催化材料、荧光与传感材料、手性结构与功能材料、膜分离与膜催化材料、离子导电功能材料以及机纳米粒子/金属-有机框架化合物复合材料，并阐述了金属-有机框架材料未来的发展方向和应用潜力。 

本书可供从事金属-有机框架材料及其相关领域研究的人员及高等院校相关专业学生参考使用。

【作者简介】

陈小明,中国科学院院士，第三世界科学院院士，IUPAC会士，中山大学教授、博导。主要从事功能配位化学与晶体工程研究，主要涉及功能配合物、尤其是配位聚合物的设计与合成，晶体结构分析和性质（气体吸附、光电磁及传感功能等）研究。已在包括Nature Commun.、JACS、Angew. Chem.、Adv. Mater.、Acc. Chem. Res.、Chem. Rev.和Chem. Soc. Rev.等学术刊物上发表论文380多篇；SCI引用次数累计超过2万6千次，H指数高达85。曾获得1项国家自然科学奖二等奖(2007年)和3项广东省科技成果奖一等奖。还先后获得求是科技基金会杰出青年学者奖(1999年)、TWAS化学奖(2012年)，以及Thomson Reuters高被引用学者奖(2014年)等学术奖励。

【目录】

第1章金属-有机框架材料的设计与合成001 

陈小明，张杰鹏，林锐标（中山大学化学学院） 

1.1 引言 002 

1.2 金属-有机框架的结构设计 004 

1.2.1 金属离子和有机配体的特性 004 

1.2.2 拓扑与几何设计 006 

1.2.3 单金属离子节点的网络 007 

1.2.4 基于金属簇节点的网络 009 

1.3 金属-有机框架的合成方法 015 

1.3.1 常规合成方法 016 

1.3.2 合成后修饰 020 

1.4 总结与展望 024 

参考文献 025 

第2章金属-有机框架材料的吸附与分离029 

李建荣，谢林华（北京工业大学环境与能源工程学院） 

2.1 引言 030 

2.2 气相吸附与分离 030 

2.2.1 储氢 031 

2.2.2 甲烷储存 034 

2.2.3 二氧化碳捕获 036 

2.2.4 有毒有害气体捕获与富集 040 

2.2.5 低分子量烃类吸附与分离 043 

2.2.6 挥发性有机蒸气（VOC）吸附与分离 047 

2.2.7 水蒸气吸附及MOF水稳定性 049 

2.2.8 其他气体选择性吸附与分离 052 

2.3 液相吸附与分离 055 

2.3.1 燃料脱硫脱氮 055 

2.3.2 药物控释 059 

2.3.3 离子交换与分离 062 

2.3.4 溶剂及有机大分子选择性吸附与分离 064 

2.3.5 分子异构体选择性吸附与分离 066 

2.3.6 其他分子吸附与富集 068 

2.4 吸附基功能设计与过程实施 071 

2.4.1 吸附功能导向MOF分子设计 071 

2.4.2 色谱柱与色谱分离 077 

2.4.3 其他成型与器件 079 

2.5 总结与展望 080 

参考文献 081 

第3章金属-有机框架异相超分子催化材料089 

张利，苏成勇（中山大学化学学院） 

3.1 引言 090 

3.1.1 金属-有机框架结构与催化相关性 090 

3.1.2 MOF异相催化的基础特征 093 

3.1.3 MOF作为异相催化剂的常用评估及表征手段 094 

3.2 MOF催化反应类型 096 

3.2.1 Lewis酸催化反应 106 

3.2.2 碱催化反应 112 

3.2.3 缩合反应 115 

3.2.4 氧化还原反应 118 

3.2.5 偶联反应 126 

3.2.6 环加成反应 131 

3.2.7 多组分反应 134 

3.2.8 串联反应 135 

3.2.9 卡宾X—H插入反应 137 

3.2.10 仿生催化反应 139 

3.3 其他MOF相关多孔材料 141 

3.3.1 金属-有机笼堆积形成的多孔材料 142 

3.3.2 序金属-有机框架 143 

3.3.3 金属-有机凝胶 145 

3.4 总结与展望 147 

参考文献 147 

第4章金属-有机框架材料的荧光与传感155 

詹顺泽，倪文秀，李冕，周小平，李丹（汕头大学理学院，暨南大学化学与材料学院） 

4.1 设计策略及原理概要 156 

4.1.1 发光原理及设计策略 156 

4.1.2 传感原理及设计策略 157 

4.2 发光调控与物理传感应用 159 

4.2.1 发光调控及白光材料 159 

4.2.2 分子发光温度计 162 

4.3 发光化学传感应用 168 

4.3.1 气体分子传感 169 

4.3.2 有机分子传感 171 

4.3.3 离子传感 174 

4.4 生物检测及成像应用 176 

参考文献 181 

第5章手性金属-有机框架材料的结构与功能187 

刘燕，巩伟，江宏，崔勇（上海交通大学化学化工学院） 

5.1 引言 188 

5.2 手性金属-有机框架材料的设计与合成 193 

5.3 不对称催化性能 196 

5.3.1 金属节点催化 197 

5.3.2 优势手性配体催化 202 

5.3.3 有机小分子催化剂催化 219 

5.4 手性分离性能 226 

5.4.1 吸附分离 227 

5.4.2 共结晶分离 229 

5.4.3 色谱分离 230 

5.4.4 膜分离 233 

5.5 总结与展望 235 

参考文献 236 

第6章金属-有机框架材料的膜分离（催化）与器件241 

裘式纶，薛铭（吉林大学化学学院） 

6.1 引言 242 

6.2 MOF材料膜的制备方法 245 

6.2.1 原位生长 246 

6.2.2 晶种法二次生长 254 

6.2.3 合成后修饰法 260 

6.2.4 基于MOF的混合基质膜材料 263 

6.3 MOF材料膜分离器件 266 

6.3.1 气体分离 267 

6.3.2 液体分离 286 

6.4 膜催化器件 293 

6.4.1 膜催化的机理 294 

6.4.2 膜催化器件的潜在应用 297 

6.5 总结与展望 300 

参考文献 302 

第7章金属-有机框架材料的离子导电功能317 

鲍松松，郑丽敏（南京大学化学化工学院） 

7.1 引言 318 

7.2 MOF质子导体 320 

7.2.1 MOF质子导电机理 324 

7.2.2 含水MOF质子导体 325 

7.2.3 水MOF质子导体 345 

7.2.4 MOF质子导电膜 348 

7.3 其他MOF离子导体 351 

7.4 总结与展望 352 

参考文献 353 

第8章机纳米粒子/金属-有机框架化合物复合材料361 

唐智勇，刘雅玲，李国栋（国家纳米科学中心） 

8.1 引言 362 

8.2 合成方法 363 

8.2.1 “瓶中造船”法 363 

8.2.2 “船外造瓶”法 367 

8.2.3 “一锅”法 372 

8.3 结构调控 374 

8.3.1 单组分机纳米粒子-MOF复合材料 374 

8.3.2 双组分及多组分机纳米粒子-MOF复合材料 389 

8.4 应用 390 

8.4.1 氢气存储 390 

8.4.2 催化 391 

8.4.3 传感 397 

8.4.4 其他应用 399 

8.5 总结与展望 400 

参考文献 401 

索引 406