納米MOF及其復(fù)合物和衍生物

目錄
總序
前言
第1章 緒論 1
參考文獻(xiàn) 3
第2章 MOF材料的合成和特性 4
2.1 概論 4
2.2 常規(guī)合成方法 6
2.2.1 普通溶液法 6
2.2.2 擴(kuò)散法 6
2.2.3 水（溶劑）熱法 7
2.2.4 固相反應(yīng)法 9
2.2.5 電化學(xué)合成法 10
2.3 合成后修飾 11
2.3.1 配位鍵合成后修飾 12
2.3.2 共價(jià)鍵合成后修飾 17
2.4 特性 19
2.4.1 多孔性 20
2.4.2 框架柔性 24
2.4.3 發(fā)光 26
2.4.4 導(dǎo)電性 29
2.4.5 磁性 33
2.5 表征 35
2.5.1 X射線測試 35
2.5.2 吸脫附測試 39
2.5.3 光譜測試 40
2.5.4 電子顯微鏡表征 42
2.5.5 其他表征 47
2.6 小結(jié) 48
參考文獻(xiàn) 48
第3章 納米MOF及復(fù)合物的合成 57
3.1 概論 57
3.2 零維MOF的合成 58
3.3 一維MOF 的合成 59
3.3.1 調(diào)制劑合成法 59
3.3.2 模板法 59
3.3.3 重結(jié)晶法 60
3.3.4 微乳液法 61
3.3.5 化學(xué)微液流法 62
3.4 二維MOF的合成 62
3.4.1 自上而下合成法 63
3.4.2 自下而上合成法 68
3.5 三維納米MOF的合成 72
3.5.1 自組裝超結(jié)構(gòu) 73
3.5.2 分級多孔結(jié)構(gòu) 77
3.5.3 核殼結(jié)構(gòu) 81
3.6 納米MOF復(fù)合物的合成 83
3.6.1 金屬-MOF復(fù)合物 83
3.6.2 量子點(diǎn)-MOF復(fù)合物 86
3.6.3 多金屬氧酸鹽-MOF復(fù)合物 87
3.6.4 酶-MOF復(fù)合物 88
3.6.5 有機(jī)分子-MOF復(fù)合物 88
3.6.6 二氧化硅-MOF復(fù)合物 90
3.6.7 聚合物-MOF復(fù)合物 90
3.6.8 其他功能材料-MOF復(fù)合物 91
3.7 小結(jié) 91
參考文獻(xiàn) 92
第4章 納米MOF及復(fù)合物的應(yīng)用 98
4.1 概論 98
4.2 氣體存儲(chǔ)和分離 98
4.2.1 氣體存儲(chǔ) 98
4.2.2 氣體分離 103
4.3 藥物負(fù)載與傳遞 111
4.4 熱催化 116
4.5 電化學(xué)催化 122
4.5.1 氧氣還原 122
4.5.2 氧氣析出 126
4.5.3 氫氣析出 132
4.6 光催化 138
4.7 超級電容器 143
4.8 電池 149
4.8.1 鋰離子電池 149
4.8.2 鋰硫電池 158
4.8.3 鋰空氣電池 163
4.8.4 鈉離子電池 168
4.8.5 鉀離子電池 173
4.9 小結(jié) 178
參考文獻(xiàn) 179
第5章 納米MOF衍生物的合成 195
5.1 概論 195
5.1.1 直接熱解法 196
5.1.2 客體包覆熱解法 197
5.1.3 基底輔助熱解法 198
5.1.4 濕化學(xué)法結(jié)合熱解法 199
5.2 納米MOF衍生碳材料的合成 199
5.2.1 前驅(qū)體選擇 200
5.2.2 形貌控制 203
5.2.3 摻雜控制 205
5.3 納米MOF衍生金屬氧化物的合成 208
5.3.1 鐵氧化物 208
5.3.2 鈷氧化物 209
5.3.3 鎳氧化物 210
5.3.4 鈦氧化物 212
5.3.5 銦氧化物 212
5.3.6 銅氧化物 212
5.3.7 鋅氧化物 213
5.3.8 鈰氧化物 213
5.3.9 釕氧化物 214
5.3.10 錫氧化物 214
5.3.11 鋯氧化物 214
5.3.12 金屬氧化物復(fù)合物 215
5.4 納米MOF衍生金屬氫氧化物的合成 215
5.5 其他納米MOF衍生金屬化合物的合成 220
5.5.1 硫化物 220
5.5.2 磷化物 224
5.6 納米MOF衍生金屬/金屬化合物與碳的復(fù)合物的合成 226
5.6.1 金屬/碳復(fù)合物 229
5.6.2 金屬氧化物/碳復(fù)合物 234
5.6.3 金屬氫氧化物/碳復(fù)合物 236
5.6.4 金屬硫化物/碳復(fù)合物 237
5.6.5 金屬磷化物/碳復(fù)合物 239
5.6.6 其他金屬化合物/碳復(fù)合物 241
5.7 納米MOF衍生單原子分散金屬負(fù)載碳的合成 243
5.7.1 MOF金屬節(jié)點(diǎn)分散金屬原子 244
5.7.2 MOF有機(jī)配體分散金屬原子 246
5.7.3 孔限域分散金屬原子 248
5.7.4 異原子調(diào)制策略制備雙原子催化劑 249
5.7.5 自上而下法制備單原子分散金屬負(fù)載碳 250
5.7.6 小結(jié) 253
5.8 MOF衍生碳基超結(jié)構(gòu)的合成 254
參考文獻(xiàn) 257
第6章 納米MOF衍生物的應(yīng)用 269
6.1 概論 269
6.2 氣體分離和存儲(chǔ) 270
6.2.1 儲(chǔ)氫 270
6.2.2 二氧化碳吸附和分離 273
6.2.3 低分子量烴類吸附分離 278
6.2.4 揮發(fā)性有機(jī)物的吸附與分離 279
6.2.5 其他氣體選擇性吸附分離 280
6.3 熱催化 282
6.3.1 多孔碳納米材料 282
6.3.2 金屬/金屬氧化物納米結(jié)構(gòu) 283
6.3.3 金屬/多孔碳材料 287
6.4 電化學(xué)催化 295
6.4.1 氧還原反應(yīng) 296
6.4.2 析氧反應(yīng) 302
6.4.3 析氫反應(yīng) 307
6.4.4 二氧化碳還原反應(yīng) 313
6.4.5 氮還原反應(yīng) 317
6.5 光（電）催化 321
6.5.1 染料降解 321
6.5.2 有機(jī)物轉(zhuǎn)化 323
6.5.3 分解水產(chǎn)氫 324
6.5.4 光催化水氧化 325
6.5.5 光催化二氧化碳還原 326
6.6 超級電容器 328
6.6.1 碳材料 329
6.6.2 金屬化合物 331
6.6.3 金屬氧化物/碳復(fù)合材料 333
6.7 電池 334
6.7.1 鋰離子電池 335
6.7.2 鈉離子電池 337
6.7.3 鋰硫電池 339
6.7.4 其他典型電池 341
6.8 其他應(yīng)用 342
6.8.1 燃料脫硫脫氮 342
6.8.2 藥物緩釋 342
6.8.3 吸波材料 343
6.8.4 醫(yī)學(xué)治療應(yīng)用 344
6.8.5 生物傳感 345
6.9 小結(jié) 346
參考文獻(xiàn) 347
第7章 總結(jié)與展望 362
關(guān)鍵詞索引 364
作者簡介 366