高等學校教材:材料製備化學

高等學校教材:材料製備化學

《高等學校教材:材料製備化學》是2013年化學工業出版社出版的圖書,作者是張以河。

基本介紹

  • 中文名:高等學校教材:材料製備化學
  • 外文名:Preparative Chemistry of Materials
  • 作者:張以河
  • 出版日期:2013年11月1日
  • 語種:簡體中文
  • 出版社:化學工業出版社
  • 頁數:246頁
  • 開本:16
內容簡介,圖書目錄,序言,

內容簡介

本書結合作者多年來從事新材料製備化學領域的科研進展和研究生教學及培養實踐,較系統地介紹了相關材料製備化學的理論、方法和實例。全書以納米材料、碳材料、光功能材料以及複合材料為主要對象,圍繞各類材料的製備化學問題,分成三部分介紹:第一部分是納米材料製備化學,分別介紹了零維、一維、二維納米材料,超分子材料及納米礦物材料的製備化學;第二部分是先進功能材料製備化學,介紹了碳材料、稀土發光材料和非線性光學材料等功能材料製備化學;第三部分是複合材料製備化學,分別介紹了無機/無機複合材料、無機/有機高分子複合材料製備化學和工業固體廢棄物綜合利用綠色製備化學。本書的主要特色在於對當前材料科學領域的研究熱點與前沿的製備化學問題進行重點闡述,不求面面俱到,但求有的放矢。本書實用性強,除了介紹先進材料製備化學中的相關原理和方法,還介紹了製備實例、性能和套用前景。 本書可作為材料科學與工程、材料學、材料物理與化學、高分子材料、複合材料、無機非金屬材料、套用化學、化學、化學工程、岩石礦物材料學、礦物加工、資源循環利用科學與工程等專業的研究生或高年級本科生教材,也可用於從事以上專業研發、教學、生產等工作人員的參考書。
《高等學校教材:材料製備化學》實用性強,除了介紹先進材料製備化學中的相關原理和方法,還介紹了製備實例、性能和套用前景。《高等學校教材:材料製備化學》可作為材料科學與工程、材料學、材料物理與化學、高分子材料、複合材料、無機非金屬材料、套用化學、化學、化學工程、岩石礦物材料學、礦物加工、資源循環利用科學與工程等專業的研究生或高年級本科生教材,也可用於從事以上專業研發、教學、生產等工作人員的參考書。

圖書目錄

第1章緒論1
1.1材料製備化學概述1
1.2納米及納米礦物材料製備化學2
1.2.1納米材料製備化學2
1.2.2納米礦物材料製備化學3
1.3碳材料及光功能材料製備化學4
1.4礦物相關複合材料製備化學5
1.5材料製備化學發展趨勢6
第2章零維(球狀)納米材料製備化學8
2.1零維納米材料簡介8
2.1.1量子點9
2.1.2納米晶10
2.1.3納米糰簇10
2.2溶膠凝膠法製備化學10
2.2.1概念10
2.2.2原理11
2.2.3發展歷史11
2.2.4具體製備方法及套用舉例12
2.2.5優缺點13
2.3水熱合成法製備化學13
2.3.1概念13
2.3.2原理14
2.3.3發展歷史14
2.3.4具體製備方法及套用舉例14
2.3.5優缺點15
2.4共沉澱法製備化學16
2.4.1直接共沉澱法17
2.4.2均勻共沉澱法17
2.4.3共沉澱法影響因素18
2.5模板法製備化學19
2.5.1表面活性劑模板19
2.5.2合成高分子模板20
2.5.3生物模板法23
2.6微波法製備化學25
2.6.1微波加熱25
2.6.2微波法在零維材料製備中的套用25
參考文獻27
第3章一維、二維納米材料製備化學29
3.1一維納米材料簡介及製備方法29
3.1.1液相法製備29
3.1.2氣相機理生長30
3.1.3模板法30
3.2納米管材料製備化學31
3.2.1矽納米管31
3.2.2金屬納米管31
3.2.3氧化物納米管32
3.2.4氮化物納米管36
3.3納米棒材料製備化學38
3.3.1銀納米棒38
3.3.2氧化物納米棒38
3.3.3氮化鎵納米棒40
3.3.4碳化矽納米棒40
3.4納米線材料製備化學41
3.4.1矽納米線41
3.4.2金屬納米線42
3.4.3氧化物納米線43
3.4.4氮化物納米線44
3.4.5碳化物納米線46
3.5納米帶材料製備化學46
3.5.1矽納米帶46
3.5.2氧化物納米帶46
3.5.3氮化物納米帶48
3.6二維納米材料簡介48
3.7二維材料的製備方法49
3.7.1機械剝離49
3.7.2溶液相合成及剝離49
3.7.3LB薄膜製備化學49
3.7.4化學氣相沉積50
參考文獻51
第4章超分子材料製備化學54
4.1超分子材料簡介54
4.2超分子體系作用力及影響因素56
4.2.1結合常數56
4.2.2分子間作用力57
4.3代表性主客體識別體系、超分子功能體系58
4.3.1代表性主客體識別體系58
4.3.2代表性超分子功能體系62
4.4超分子作用的規律及特點64
4.4.1熵效應64
4.4.2鎖和鑰匙原理65
4.4.3協同效應66
4.4.4模板效應66
4.4.5多價相互作用67
4.5熱力學和動力學影響67
4.6超分子體系形成的方式——自組裝68
4.7超分子材料的套用69
4.7.1超分子催化69
4.7.2超分子載體70
4.7.3超分子表面改性71
參考文獻71
第5章碳材料製備化學73
5.1碳材料簡介73
5.1.1焦炭73
5.1.2炭黑74
5.1.3膨脹石墨74
5.1.4熱解石墨74
5.1.5人造金剛石75
5.1.6碳纖維及碳納米管75
5.1.7富勒烯76
5.1.8石墨烯76
5.2一般碳材料製備化學76
5.2.1碳纖維製備化學76
5.2.2膨脹石墨製備化學85
5.3碳納米管納米材料製備化學85
5.3.1電弧放電法製備碳納米管85
5.3.2雷射蒸發法製備碳納米管86
5.3.3化學氣相沉積法製備碳納米管87
5.3.4其他製備方法87
5.4富勒烯納米材料製備化學88
5.4.1C60簡介88
5.4.2C60的製備88
5.5石墨烯納米材料製備化學89
5.5.1石墨烯簡介89
5.5.2石墨烯的製備90
5.6活性炭材料製備化學93
5.6.1活性炭簡介93
5.6.2活性炭製備化學94
5.7生物炭材料製備化學97
5.7.1竹炭97
5.7.2植物類活性炭99
參考文獻102
第6章稀土發光材料製備化學104
6.1從礦物發光性到稀土發光材料104
6.1.1礦物發光104
6.1.2稀土、稀土元素與稀土發光材料104
6.2稀土發光材料簡介105
6.2.1照明用稀土發光材料106
6.2.2顯示用稀土發光材料108
6.2.3長餘輝稀土發光材料109
6.2.4下轉換髮光材料109
6.2.5上轉換髮光材料110
6.2.6閃爍體材料111
6.2.7電子俘獲發光材料111
6.2.8光放大材料112
6.2.9OLED與稀土/高分子雜化材料112
6.2.10納米發光材料112
6.3稀土發光材料結構設計與製備化學基礎112
6.3.1基於礦物結構設計稀土發光材料112
6.3.2稀土發光材料固相合成化學基礎114
6.4稀土發光材料軟化學製備方法117
6.4.1溶膠凝膠法118
6.4.2水熱合成法121
6.4.3沉澱法124
6.4.4微波輻射合成法125
6.4.5燃燒合成法128
6.5氟化物基質納米發光材料的製備化學130
6.5.1水熱/溶劑熱合成方法130
6.5.2有機/無機前驅體熱分解法132
6.5.3沉澱合成方法133
6.5.4微乳液法133
6.5.5模板合成法133
參考文獻134
第7章非線性光學晶體材料製備化學136
7.1非線性光學晶體材料概述136
7.1.1非線性光學晶體材料136
7.1.2非線性光學晶體的分類137
7.1.3非線性光學晶體材料的性能137
7.2非線性光學晶體材料結構設計及製備方法138
7.2.1非線性光學晶體材料結構設計138
7.2.2非線性光學晶體材料製備方法139
7.3半導體型非線性光學晶體材料製備化學140
7.3.1單質半導體型製備化學141
7.3.2二元化合物半導體型製備化學141
7.3.3三元化合物半導體型製備化學143
7.4含氧酸鹽型非線性光學材料製備化學144
7.4.1硼酸鹽非線性光學晶體材料製備化學144
7.4.2磷酸鹽非線性光學晶體材料製備化學151
7.4.3鈮酸鹽非線性光學晶體材料製備化學153
7.4.4碘酸鹽、鈦酸鹽非線性光學晶體材料製備化學154
7.5有機非線性光學材料製備化學155
7.5.1有機晶體的結構特點156
7.5.2有機晶體的分類156
7.5.3有機晶體的生長方法156
參考文獻159
第8章無機/無機複合材料製備化學161
8.1概述161
8.2超細碳酸鈣及其無機複合材料製備化學161
8.2.1超細碳酸鈣161
8.2.2超細碳酸鈣製備方法162
8.2.3超細碳酸鈣化學包覆鈦白製備化學163
8.2.4超細碳酸鈣無機複合材料製備化學164
8.3水滑石(類水滑石)及其無機複合材料製備化學165
8.3.1水滑石及其複合材料簡介165
8.3.2水滑石(類水滑石)製備化學166
8.3.3水滑石(類水滑石)無機複合材料製備化學167
8.4硅藻土及其納米複合材料製備化學170
8.4.1硅藻土及其複合材料簡介170
8.4.2硅藻土/二氧化鈦納米複合材料製備及其套用172
8.4.3硅藻土/氧化亞銅納米複合材料製備及其套用173
8.4.4硅藻土納米複合材料及其抗菌套用174
8.5沸石及其納米複合材料製備化學176
8.5.1沸石及其無機複合材料簡介176
8.5.2沸石/TiO2複合材料製備化學177
8.5.3沸石/納米銀複合材料製備化學177
8.5.4沸石/鋅複合材料製備化學178
8.5.5石油化工中沸石催化複合材料製備化學179
8.6海泡石及其無機複合材料製備化學182
8.6.1海泡石及其無機複合材料簡介182
8.6.2海泡石/二氧化鈦無機複合材料製備化學185
8.6.3海泡石/氧化亞銅無機複合材料製備化學186
參考文獻186
第9章無機/有機複合材料製備化學188
9.1概述188
9.2礦物無機/有機複合材料研究進展188
9.3溶膠凝膠原位生成製備化學190
9.3.1溶膠凝膠法簡介190
9.3.2溶膠凝膠法製備複合材料191
9.4層狀矽酸鹽原位插層聚合有機無機納米複合材料製備化學193
9.4.1層狀矽酸鹽插層製備化學194
9.4.2層狀矽酸鹽插層複合材料製備化學198
9.5層狀矽酸鹽柱撐複合材料製備化學201
9.5.1柱撐層狀矽酸鹽的製備原理201
9.5.2柱撐層狀矽酸鹽的製備方法與工序201
9.5.3柱撐層狀矽酸鹽製備的工藝條件及影響因素202
9.5.4柱化劑的分類202
9.5.5小結203
9.6熔融插層複合材料製備化學204
9.6.1靜態退火熔融插層204
9.6.2剪下共混熔融插層205
9.6.3熔融插層機理207
9.7層鏈狀矽酸鹽礦物材料製備化學208
9.7.1凹凸棒石、海泡石製備化學208
9.7.2凹凸棒石、海泡石高分子
複合材料製備化學211
參考文獻214
第10章工業固體廢物綜合利用綠色製備化學217
10.1工業固體廢物資源綜合利用簡介217
10.2粉煤灰礦物聚合材料製備化學218
10.2.1礦物聚合物218
10.2.2礦物聚合物的性質219
10.2.3礦物聚合物反應機理220
10.2.4粉煤灰礦物聚合物222
10.3赤泥絮凝劑、膠凝材料、複合材料製備化學223
10.3.1赤泥絮凝劑製備化學225
10.3.2赤泥膠凝材料製備化學226
10.3.3赤泥複合材料製備化學227
10.4尾礦綜合利用綠色製備化學229
10.4.1製備白炭黑229
10.4.2礦山回填230
10.4.3製備建築材料232
10.5化學石膏綠色製備化學234
10.5.1主要化學石膏分類及其來源234
10.5.2工業副產石膏套用的必要性237
10.5.3工業副產石膏的加工與利用238
10.6保險粉殘渣綜合利用綠色製備化學242
10.6.1保險粉殘渣的形成242
10.6.2物化特性及成分分析243
10.6.3分離及鑽井用固體潤滑劑的製備243
10.7工業粉塵綜合利用綠色製備化學244
10.7.1工業粉塵補強橡膠材料244
10.7.2含鐵粉塵製備煉鐵用氧化球團245
參考文獻245

序言

材料製備化學作為材料科學領域的一個重要學科分支,是新材料研究的基礎,對於納米材料的合成及其修飾工藝、功能材料的製備及表征、複合材料的設計與製備及其界面化學問題的研究等領域的發展具有重要意義。材料製備化學也是材料科學與工程、套用化學、化學等相關專業的骨幹基礎課程,內容涉及無機化學、有機化學、物理化學、膠體與界面化學、高分子化學、晶體材料學、高分子材料、複合材料學、無機材料工藝學等多門課程。本書結合作者多年來在材料製備化學和相關領域的科研進展與研究生教學及培養實踐編著而成。本書內容針對當前材料科學領域的研究熱點與前沿,著重闡述相關材料製備化學的理論、方法和實例,具有很強的新穎性、實用性和可讀性。
本書作者多年來一直從事新材料製備化學等領域的研究和教學工作,在多年科研積累的基礎上,結合為有關專業研究生講授“材料製備化學”課程的教學實踐,逐漸形成了“材料製備化學”研究生課程的基本體系,並編寫了相應的講義,本書即是在此講義基礎上修改補充完善而成。本書以納米材料、功能材料和複合材料的製備化學為主要特色,圍繞材料製備化學分成三條主線進行介紹:第一條主線是納米材料製備化學,分別詳細介紹了零維、一維、二維納米材料,超分子材料及納米礦物材料的製備化學,結合作者在上述領域的研究成果,對納米材料製備化學進行了系統的總結;第二條主線是典型先進功能材料製備化學,結合近年來功能材料科學領域的研究熱點,分別介紹了碳材料、稀土發光材料和非線性光學材料製備化學;第三條主線是複合材料製備化學,分別介紹了無機/無機複合材料、無機/有機高分子複合材料製備化學和工業固體廢物綜合利用綠色製備化學。
本書由張以河任主編,夏志國、安琪、黃洪偉任副主編。全書由張以河負責設計大綱和統稿,夏志國和佟望舒協助統稿和全書文字、圖表的校對。各章節編寫人員如下:第1章,張以河、沈博編寫;第2章,黃洪偉、張以河、何穎編寫;第3章,張以河、安琪、佟望舒、欒興龍編寫;第4章,安琪、欒興龍編寫;第5章,張以河、沈博、胡攀、孟子霖編寫;第6章,夏志國編寫;第7章,黃洪偉編寫;第8章,張以河、胡攀編寫;第9章,張以河、沈博、張志磊、張銳、蔣紹賓編寫;第10章,張以河、孟祥海、王凡、陸榮榮編寫;本書的編著和出版得到中國地質大學(北京)研究生教材基金資助。
隨著科學技術的進步,各種新材料層出不窮,許多新材料也在不斷發展中,其套用領域日益廣泛,因而材料製備化學也在不斷發展。由於作者的水平有限,本書只能起到拋磚引玉的作用,不足之處在所難免,敬請讀者指正。本書在編著過程中除了介紹作者自己的科研成果之外,還參閱、引用了其他相關文獻,在此謹向所引用文獻的作者們表示衷心的感謝。

作者2013年8月

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