功能金屬有機(jī)膦酸化合物因其在吸附、離子交換、傳感、磁學(xué)和光學(xué)等領(lǐng)域中的潛在應(yīng)用前景而得到了迅速的發(fā)展。本項(xiàng)目通過(guò)合成多種有機(jī)膦酸配體,系統(tǒng)研究了它們與金屬離子反應(yīng)及組裝的規(guī)律性,得到40多個(gè)新穎的金屬有機(jī)膦酸化合物,著重研究了這些化合物的磁性質(zhì)和極性相關(guān)的性質(zhì)。在磁性研究方面,獲得多個(gè)在低溫下表現(xiàn)出長(zhǎng)程磁有序的亞鐵磁體、弱鐵磁體和場(chǎng)誘導(dǎo)的變磁體,探討了磁性與結(jié)構(gòu)之間的相互關(guān)系,并進(jìn)一步研究了外界因素對(duì)磁性的調(diào)控。系統(tǒng)研究了顆粒尺寸對(duì)分子磁體矯頑場(chǎng)的影響,為探索能用于信息存儲(chǔ)的分子硬磁體提供了新的思路。研究了各向異性順磁鏈對(duì)分子磁體矯頑場(chǎng)的影響。以三個(gè)同分異構(gòu)銅化合物為模型化合物,結(jié)合理論計(jì)算,深入研究了O-P-O橋傳遞磁相互作用的本質(zhì)。在多功能材料研究方面,利用不對(duì)稱的、外消旋的或手性的膦酸配體,得到了多個(gè)結(jié)晶在極性空間群的新穎分子材料,如對(duì)映體過(guò)量的手(極)性釩、Mn(III)、Zn(II)化合物,以及同時(shí)具有極性和弱鐵磁性的鈷有機(jī)膦酸材料。 2100433B
金屬有機(jī)膦酸化合物因其在吸附、離子交換、傳感、磁學(xué)和光學(xué)等領(lǐng)域中的潛在應(yīng)用前景而得到了迅速的發(fā)展。本項(xiàng)目將通過(guò)系統(tǒng)的研究工作,構(gòu)筑一系列新穎的過(guò)渡金屬和稀土金屬有機(jī)膦酸晶態(tài)材料,著重研究這些材料的磁性和熒光性質(zhì)。通過(guò)引入多種功能基團(tuán)得到多功能金屬有機(jī)膦酸材料,并研究熱、光、電、磁場(chǎng)等對(duì)性能的影響。通過(guò)構(gòu)建自組裝單分子膜或LB膜功能界面,實(shí)現(xiàn)磁性、熒光功能金屬有機(jī)膦酸晶態(tài)材料的取向生長(zhǎng)和功能調(diào)控。相關(guān)研究將為新穎功能晶體材料的探索和應(yīng)用提供基礎(chǔ)。
有沒(méi)有各種金屬 合金 非金屬 有機(jī) 無(wú)機(jī)材料的性質(zhì)功能的手冊(cè)
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特種金屬功能材料包括高純金屬及靶材、稀、儲(chǔ)能材料、新型半導(dǎo)體材料、新一代非晶材料、精細(xì)合金等。
有機(jī)非金屬材料和無(wú)機(jī)非金屬材料有什么區(qū)別
有機(jī)非金屬材料是指碳?xì)浠衔?,如塑料、橡膠等。無(wú)機(jī)非金屬材料是指礦物類原料制造而成,如陶瓷、水泥等。
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收稿 : 2006年 9月 , 收修改稿 : 2007年 1 月 3通訊聯(lián)系人 e2mail :fengxu @snnu.edu. cn 功能金屬 2有機(jī)骨架材料的應(yīng)用 穆翠枝 徐 峰 3 雷 威 (陜西師范大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院 西安 710062) 摘 要 金屬有機(jī)骨架 (metal2organic frameworks ,MOFs)材料由于其特殊的結(jié)構(gòu)引起了科學(xué)家的廣泛關(guān) 注。它作為多孔材料與無(wú)機(jī)或有機(jī)的多孔材料相比具有特殊的優(yōu)勢(shì) ,是目前新功能材料研究領(lǐng)域的一個(gè)熱 點(diǎn)。本文總結(jié)了金屬有機(jī)骨架多孔材料在分離純化 、催化 、微反應(yīng)器 、負(fù)離子交換和復(fù)合功能材料等方面的 應(yīng)用進(jìn)展 ,并對(duì)這種新型多功能材料在設(shè)計(jì) 、合成與應(yīng)用方面的廣闊前景作了展望 。 關(guān)鍵詞 金屬有機(jī)骨架 配位聚合物 超分子 孔材料 中圖分類號(hào) : O614; O627 ; TB383 文獻(xiàn)
該書系統(tǒng)地介紹了雜多酸的發(fā)展概況、結(jié)構(gòu)、分類;雜多酸的合成方法及表征分析方法;雜多酸與聚苯胺、甘氨酸、季銨鹽形成無(wú)機(jī)有機(jī)雜化材料的合成方法、結(jié)構(gòu)表征方法及性質(zhì);雜化材料在聚烯烴基材料表面接枝的技術(shù)。重點(diǎn)介紹雜化材料在光催化降解、酯化合成、材料抑菌中的應(yīng)用。
該書可供化學(xué)、化工、材料、紡織及相關(guān)行業(yè)的研究、開發(fā)、應(yīng)用人員參考,也可以供高等院校相關(guān)專業(yè)師生參考或作為研究生教材使用。
作為一個(gè)獨(dú)立的分支學(xué)科,超分子化學(xué)正在迅速發(fā)展成為化學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一。基于有機(jī)酸堿構(gòu)筑的超分子膠凝材料,可以通過(guò)晶體工程設(shè)計(jì)的方法改變其結(jié)構(gòu)和性能,使其具有類似于無(wú)機(jī)膠凝材料的機(jī)械強(qiáng)度,和無(wú)機(jī)膠凝材料不具備的特殊性能。該類材料加工簡(jiǎn)便,容易回收,應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。 本項(xiàng)目選擇能夠形成豐富超分子構(gòu)筑模式的氨基雙膦酸和含氮雜環(huán)堿,通過(guò)超分子化學(xué)和晶體工程的方法,設(shè)計(jì)合成了未見文獻(xiàn)報(bào)道的新型化合物36個(gè),并從中選擇、設(shè)計(jì)出一系列超分子膠凝材料,深入研究它們的結(jié)構(gòu)、功能特性及潛在的應(yīng)用價(jià)值。實(shí)施該項(xiàng)目,獲得了一種具有甲醛吸附性能和甲醛/紫外光誘導(dǎo)熒光轉(zhuǎn)換性能的超分子石膏(AEDPH3)?(BtaH) (1),該超分子石膏具有良好的機(jī)械性能,同時(shí)能夠高效地吸附和清除甲醛,并具有有趣的甲醛/紫外光誘導(dǎo)熒光轉(zhuǎn)換行為,可以作為檢測(cè)甲醛的靈敏探針;獲得了一種具有濕度誘導(dǎo)熒光轉(zhuǎn)換性能的超分子凝膠(H2PO3)2?(H3PO3)?(phenH)2?(H2O) (2),該化合物室溫下可制備為蠟狀的凝膠體,是首個(gè)具有室溫下水/濕度誘導(dǎo)熒光轉(zhuǎn)換性質(zhì)的材料,具有可逆儲(chǔ)水功能,并具有高溫下的熱致變色性質(zhì),可以用于溫度和濕度的顯示測(cè)量;獲得了一種具有氨氣吸附和檢測(cè)性能的高強(qiáng)度有色超分子石膏(AEDPH3)?(8-OQH)?(H2O) (3),具有遠(yuǎn)超一般石膏的機(jī)械強(qiáng)度,還具有十分良好的氨氣吸附性能和氨氣誘導(dǎo)變色性質(zhì),可以用于室內(nèi)環(huán)境氨氣污染防治和氨氣檢測(cè);構(gòu)建了一種基于超分子溶膠的有機(jī)/高分子模板劑,將該超分子體系用于磷酸亞鐵鋰材料前驅(qū)物的制備,獲得了電化學(xué)性能優(yōu)越的具有微納結(jié)構(gòu)的磷酸亞鐵鋰正極材料,并成功將此方法用于實(shí)際生產(chǎn)中。 研究該項(xiàng)目,從理論上充分證實(shí)了有機(jī)小分子依靠氫鍵形成的超分子膠凝材料具有較好的機(jī)械性能,顯示出新穎功能特性,為新型膠凝材料的設(shè)計(jì)和合成提供了全新的思路;從應(yīng)用角度證明所合成的超分子膠凝材料體現(xiàn)出良好的力學(xué)性質(zhì),并具有殺菌、阻燃、氣體吸附、空氣污染物治理和檢測(cè)等多種功能,可用于許多無(wú)機(jī)膠凝材料不適合使用的場(chǎng)合,是一類具有良好的應(yīng)用前景的環(huán)境友好材料。 2100433B
1緒論1
1.1多酸化學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史1
1.2雜多酸的分類和結(jié)構(gòu)1
1.2.1雜多酸分類1
1.2.2Keggin結(jié)構(gòu)1∶12系列雜多酸2
1.2.3Keggin結(jié)構(gòu)雜多酸異構(gòu)體3
1.2.4缺位1∶11型雜多配合物4
1.3雜多化合物的功能和應(yīng)用4
1.3.1雜多化合物的功能4
1.3.2雜多化合物的應(yīng)用5
參考文獻(xiàn)10
2雜多配合物的合成方法及結(jié)構(gòu)表征14
2.1合成方法概述14
2.1.1水溶液中的合成方法14
2.1.2非水溶液中的合成方法15
2.2經(jīng)典雜多酸的合成方法及表征分析16
2.2.1合成方法16
2.2.2表征及分析方法17
2.3取代型雜多酸的合成方法及表征分析21
2.3.1合成方法21
2.3.2表征及分析方法21
2.4新型取代型雜多酸的合成方法及表征分析27
2.4.1合成方法27
2.4.2表征及分析方法27
2.5取代型雜多酸鹽異構(gòu)體的合成及表征分析35
2.5.1雜多酸異構(gòu)體的合成35
2.5.2取代型雜多酸鹽異構(gòu)體的合成36
2.5.3取代型雜多酸鹽異構(gòu)體的表征及分析方法36
參考文獻(xiàn)41
3雜多酸聚苯胺雜化材料的合成、表征及性質(zhì)42
3.1聚苯胺概述42
3.1.1聚苯胺的歷史42
3.1.2聚苯胺的鏈結(jié)構(gòu)43
3.1.3聚苯胺的制備方法44
3.1.4苯胺聚合機(jī)理44
3.1.5聚苯胺的摻雜機(jī)制44
3.1.6聚苯胺的導(dǎo)電機(jī)理45
3.1.7聚苯胺的特性46
3.1.8聚苯胺的應(yīng)用47
3.1.9近年來(lái)的新發(fā)展47
3.2聚苯胺雜化材料的研究進(jìn)展48
3.2.1摻雜原理48
3.2.2摻雜方法49
3.3雜多酸鹽異構(gòu)體/聚苯胺雜化材料液相合成及表征49
3.3.1液相合成方法49
3.3.2表征及分析方法49
3.4雜多酸鹽異構(gòu)體/聚苯胺雜化材料固相合成及表征58
3.4.1有酸固相合成法58
3.4.2無(wú)酸固相合成法64
3.5雜多酸鹽/聚苯胺摻雜材料的光催化活性68
3.5.1光催化降解結(jié)晶紫68
3.5.2光催化降解次甲基藍(lán)74
3.5.3光催化降解孔雀石綠79
3.5.4光催化降解甲基橙84
3.6雜多酸鹽/聚苯胺雜化材料催化合成乙酸乙酯89
3.6.1實(shí)驗(yàn)方法89
3.6.2條件分析89
參考文獻(xiàn)91
4雜多酸甘氨酸雜化材料的合成、表征及性能95
4.1甘氨酸概述95
4.2雜多酸甘氨酸雜化材料研究現(xiàn)狀96
4.3雜多酸甘氨酸雜化材料的液相合成及表征96
4.3.1液相合成方法96
4.3.2表征及分析方法97
4.4雜多酸甘氨酸雜化材料的固相合成及表征101
4.4.1固相合成方法101
4.4.2表征及分析方法102
4.5雜多酸甘氨酸雜化材料催化合成馬來(lái)酸二甲酯106
4.5.1實(shí)驗(yàn)原理106
4.5.2實(shí)驗(yàn)方法106
4.5.3催化劑用量對(duì)酯化率的影響106
4.5.4醇酸摩爾比對(duì)酯化率的影響106
4.5.5反應(yīng)溫度的影響107
4.5.6不同帶水劑對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響108
4.5.7反應(yīng)時(shí)間對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響108
4.5.8產(chǎn)品分析108
4.6雜多酸甘氨酸雜化材料催化合成馬來(lái)酸二乙酯109
4.6.1帶水劑對(duì)反應(yīng)的影響110
4.6.2環(huán)己烷用量對(duì)反應(yīng)的影響110
4.6.3回流時(shí)間對(duì)反應(yīng)的影響110
4.6.4催化劑用量對(duì)反應(yīng)的影響111
4.6.5乙醇用量對(duì)反應(yīng)的影響111
4.6.6催化劑重復(fù)使用對(duì)反應(yīng)的影響112
4.6.7產(chǎn)品分析112
4.7雜多酸甘氨酸雜化材料催化合成馬來(lái)酸二丁酯113
4.7.1催化劑用量對(duì)酯化率的影響113
4.7.2醇酸比對(duì)酯化率的影響114
4.7.3反應(yīng)時(shí)間對(duì)酯化率的影響114
4.7.4催化劑性能的比較114
4.7.5催化劑的重復(fù)性使用115
4.7.6產(chǎn)品分析115
參考文獻(xiàn)116
5雜多酸季銨鹽雜化材料的合成、表征及抑菌性能117
5.1抗菌材料117
5.1.1抗菌劑的研究進(jìn)展117
5.1.2抗菌劑種類118
5.1.3抗菌材料的評(píng)價(jià)方法123
5.2取代型雜多酸C15H34NBr雜化材料的合成、表征及抑菌性能126
5.2.1合成方法126
5.2.2表征分析方法126
5.2.3抑菌性能測(cè)試130
5.3帶有乙烯基芐基長(zhǎng)鏈季銨鹽的合成、表征及抑菌性能133
5.3.1新型季銨鹽單體的合成134
5.3.2表征分析方法135
5.3.3季銨鹽單體的抗菌性能表征142
5.3.4毒理分析151
5.4雜多酸C9H9Cl14DMA雜化材料的合成、表征及抑菌性能156
5.4.1合成方法156
5.4.2表征分析方法156
5.4.3抑菌性能測(cè)試160
5.5雜多酸鹽異構(gòu)體季銨鹽雜化材料的合成、表征及抑菌性能161
5.5.1雜多酸鹽異構(gòu)體季銨鹽雜化材料的合成161
5.5.2雜多酸鹽異構(gòu)體季銨鹽雜化材料的表征161
5.5.3抗菌測(cè)試167
參考文獻(xiàn)171
6雜多酸季銨鹽雜化材料表面接枝聚烯烴材料抑菌性能176
6.1聚合物材料表面改性方法176
6.1.1化學(xué)接枝176
6.1.2光化學(xué)接枝176
6.1.3等離子體接枝177
6.2紫外接枝技術(shù)的研究進(jìn)展177
6.2.1表面光接枝技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式177
6.2.2影響光接枝技術(shù)的因素178
6.3帶有乙烯基芐基長(zhǎng)鏈季銨鹽紫外接枝木塑表面的抑菌性能180
6.3.1接枝方法180
6.3.2結(jié)果分析181
6.4硅鎢雜多酸-(C9H9Cl-14DMA)雜化材料紫外接枝木塑表面的抑菌性能194
6.4.1實(shí)驗(yàn)方法194
6.4.2結(jié)果分析195
6.4.3抑菌性能表征196
6.5磷鉬雜多酸-(C9H9Cl-14DMA)雜化材料紫外接枝木塑表面的抑菌性能197
6.5.1實(shí)驗(yàn)方法197
6.5.2結(jié)果分析198
6.5.3抑菌性能表征204
6.6雜多酸季銨鹽雜化材料紫外接枝聚乙烯膜表面的抑菌性能208
6.6.1實(shí)驗(yàn)方法208
6.6.2結(jié)果分析208
6.6.3抑菌性能表征215
6.7雜多酸季銨鹽雜化材料紫外接枝聚丙烯膜表面的抑菌性能217
6.7.1實(shí)驗(yàn)方法217
6.7.2結(jié)果分析218
6.7.3抗菌性能表征222
參考文獻(xiàn)224