化学与应用化学研究生教学用书 高等无机合成PDF电子书下载

第1章 无机合成的基本理论与技术 1

1.1 溶剂的选择与提纯 1

1.1.1 溶剂的性质 1

1.1.2 溶剂的分类 5

1.1.3 溶剂的选择 7

1.1.4 溶剂的提纯 10

1.1.5 溶剂的安全使用 14

1.1.6 溶剂的回收处理 18

1.2 气体的净化与分离 20

1.2.1 常用气体的获得 20

1.2.2 气体钢瓶的安全使用 21

1.2.3 气体的纯化 22

1.2.4 沸石分子筛对气体的吸附与分离 24

1.3 惰性气体保护技术与装置 25

1.3.1 提供惰性气流的装置 26

1.3.2 Schlenk类型的玻璃仪器 26

1.3.3 惰性气流手套袋和手套箱 27

1.3.4 液体转移技术 27

1.4 常用清洗干燥技术 28

1.4.1 容器的清洗 28

1.4.2 玻璃容器的干燥 30

1.4.3 干燥器的使用 31

1.5 低温的获得 31

1.5.1 冰盐共浴体系 31

1.5.2 干冰浴 31

1.5.3 液氮 31

1.5.4 相变致冷浴 32

参考文献 32

思考题 32

第2章 常用的无机合成方法 34

2.1 光化学合成 34

2.1.1 光化学合成原理与概念 34

2.1.2 光化学合成技术和装置 35

2.1.3 光化学合成在无机合成中的应用 37

2.2 电化学合成 40

2.2.1 水溶液体系的电化学合成 40

2.2.2 熔盐体系的电化学合成 44

2.2.3 非水体系的电化学合成 45

2.3 高温合成 48

2.3.1 Ellingham图及其应用 48

2.3.2 化学气相转移法 50

2.3.3 高温固相反应 53

2.3.4 自蔓延高温合成 55

2.4 水热与溶剂热合成 56

2.4.1 基本概念 57

2.4.2 水热合成的技术和装置 59

2.4.3 水热合成在无机合成中的应用 60

2.5 微波合成 63

2.5.1 基本概念与原理 63

2.5.2 微波合成的技术和装置 64

2.5.3 微波合成在无机合成中的应用 66

2.6 其他合成技术与装置 69

2.6.1 等离子体合成方法 69

2.6.2 激光化学合成 72

2.6.3 化学气相沉积法 74

参考文献 77

思考题 78

第3章 晶体生长与合成 80

3.1 晶体合成概论 80

3.1.1 晶体的产生与晶体生长 80

3.1.2 人工晶体的发展 82

3.1.3 人工晶体的分类 83

3.2 晶体生长基础 83

3.2.1 相变过程及晶体生长的推动力 83

3.2.2 成核 84

3.2.3 晶体生长的界面过程 86

3.2.4 晶貌控制 88

3.3 晶体的生长方法和技术 89

3.3.1 气相生长 89

3.3.2 常温常压下溶液中晶体生长方法 93

3.3.3 水热法 96

3.3.4 助熔剂法 96

3.3.5 从熔体中生长晶体 98

3.3.6 高温高压法 101

3.3.7 蛋白质晶体生长 101

参考文献 102

思考题 103

第4章 纳米粒子与超细材料合成 104

4.1 纳米粒子的结构特征与特性 104

4.1.1 纳米粒子的结构特征 104

4.1.2 纳米粒子的特性 105

4.2 超细粒子合成技术 106

4.2.1 超细粒子合成技术概要 106

4.2.2 物理法 107

4.2.3 化学法 109

4.2.4 综合法 115

4.3 颗粒团聚与分散 115

4.3.1 颗粒团聚现象 115

4.3.2 颗粒团聚机理 116

4.3.3 防止团聚的分散方法 118

4.4 颗粒形貌控制合成研究 121

4.4.1 颗粒形成与形貌控制原理 121

4.4.2 颗粒形貌控制合成方法 125

4.5 氧化铝纳米粉体合成 126

4.5.1 纳米氧化铝粉体概要及其应用 126

4.5.2 球形纳米氧化铝的制备方法 127

4.5.3 纤维状纳米氧化铝的制备方法 128

4.5.4 其他形貌纳米氧化铝粉体的制备方法 128

4.6 氧化铁纳米粉体制备 129

4.6.1 纳米氧化铁概要 129

4.6.2 磁性氧化铁纳米粉体的制备 129

4.6.3 纳米氧化铁的应用 130

4.7 其他功能粉体材料制备 131

4.7.1 纳米CaCO3粉体的制备 131

4.7.2 纳米TiO2粉体的制备 133

4.7.3 纳米SiO2粉体的制备 135

4.7.4 纳米炭黑粉体的制备 137

4.7.5 纳米金刚石粉体的制备 139

4.7.6 纳米SiC粉体的制备 141

4.7.7 纳米ZnO的制备 142

4.7.8 纳米NiO粉体的制备 144

参考文献 145

思考题 147

第5章 复合结构及有机－无机杂化结构材料合成 148

5.1 复合结构与杂化结构的概念及分类 148

5.1.1 复合结构概念及分类 148

5.1.2 杂化结构概念及分类 149

5.2 固体表界面及界面化学 151

5.2.1 固体表面结构 151

5.2.2 固体表面的性质与特性 152

5.2.3 固体表面的润湿特性 153

5.2.4 影响润湿的因素 154

5.2.5 固体表面吸附 154

5.3 无机颗粒表面修饰 155

5.3.1 表面修饰的作用与应用 155

5.3.2 表面改性方法 156

5.4 复合材料合成技术 162

5.4.1 复合材料界面特征 162

5.4.2 复合结构制备技术的主要类型与特点 163

5.4.3 复合结构材料合成方法 163

5.5 有机－无机杂化材料合成技术 166

5.5.1 杂化材料结构特性 166

5.5.2 有机－无机杂化材料制备方法 166

5.6 纳米杂化／复合阻燃材料合成 171

5.6.1 纳米阻燃材料的发展 171

5.6.2 氢氧化镁／氢氧化铝阻燃机理 171

5.6.3 氢氧化镁阻燃电缆材料合成 172

参考文献 173

思考题 174

第6章 有序纳米结构及核－壳结构的定向合成与组装 175

6.1 基本概念与特性 175

6.1.1 基本概念 175

6.1.2 有序纳米结构的特性 180

6.2 有序纳米结构合成技术 181

6.2.1 有序纳米结构自组装原理 181

6.2.2 有序纳米结构的分子识别自组装 182

6.2.3 纳米有序结构的模板控制组装 195

6.3 有序纳米结构组装技术在功能材料合成中的应用 200

6.3.1 在光子晶体材料合成中的应用 200

6.3.2 在特殊催化材料合成中的应用 201

6.4 核－壳结构与空心球的制备 202

6.4.1 核－壳结构形成原理 202

6.4.2 核－壳结构合成技术 203

6.4.3 核－壳结构合成技术的应用 208

6.4.4 纳米结构空心球的合成 210

参考文献 210

思考题 212

第7章 配位化合物的合成 213

7.1 经典配合物合成方法 214

7.1.1 直接法 214

7.1.2 取代与交换反应 217

7.1.3 氧化还原反应 220

7.1.4 模板法合成配合物 222

7.1.5 水热、溶剂热法合成配合物 228

7.1.6 固相法合成配合物 230

7.1.7 特殊配合物的制备 232

7.2 簇状化合物的合成 236

7.2.1 含羰基簇状化合物的合成 237

7.2.2 非羰基金属簇的合成 240

7.3 金属有机化合物的合成 242

7.3.1 主族金属有机化合物的合成 242

7.3.2 金属烯烃配合物的合成 246

7.3.3 金属茂配合物的合成 249

参考文献 252

思考题 253

第8章 分离与纯化 254

8.1 沉淀与共沉淀法 255

8.1.1 沉淀与共沉淀法分离原理 255

8.1.2 沉淀剂与共沉淀剂的种类、选择及用量 261

8.1.3 沉淀与共沉淀法的应用 264

8.2 离子交换法 265

8.2.1 离子交换法基本原理 266

8.2.2 离子交换剂类型与性能 269

8.2.3 离子交换平衡及离子交换动力学 271

8.2.4 离子交换的应用 274

8.3 化学萃取 277

8.3.1 化学萃取概述 278

8.3.2 化学萃取平衡 279

8.3.3 化学萃取原理 281

8.3.4 影响萃取的各种因素 286

8.4 其他分离与纯化方法 291

8.4.1 重结晶法 291

8.4.2 区域熔融法 292

8.4.3 升华 293

8.4.4 其他方法 294

参考文献 295

思考题 296

第9章 化合物的分析和表征 297

9.1 元素分析 297

9.1.1 有机元素分析 297

9.1.2 无机元素分析 298

9.2 粒度分析 300

9.2.1 粒度分析方法 300

9.2.2 粒度分析样品制备 303

9.3 热分析 303

9.3.1 热分析法原理 304

9.3.2 热分析的应用 306

9.4 X射线结构分析 308

9.4.1 X射线衍射原理 308

9.4.2 X射线衍射分析的应用 309

9.5 微结构电子显微分析 312

9.5.1 透射电子显微镜（TEM） 313

9.5.2 扫描电子显微镜（SEM） 315

9.5.3 电镜分析的应用 317

9.6 分子结构的振动光谱分析 318

9.6.1 红外光谱 319

9.6.2 拉曼光谱 319

9.6.3 振动光谱的应用 320

9.7 电子能谱 323

9.7.1 电子能谱原理 323

9.7.2 电子能谱的应用 325

参考文献 326

思考题 327

第10章 金属醇盐的合成 329

10.1 醇盐的概念、命名与合成原理 329

10.1.1 醇盐的概念与命名 329

10.1.2 醇盐的合成原理 330

10.2 金属醇盐的直接法合成 331

10.2.1 金属与醇直接反应 331

10.2.2 催化剂存在下直接反应 331

10.3 金属醇盐的间接法合成 333

10.3.1 电化学法合成 333

10.3.2 金属卤化物与醇反应 335

10.3.3 醇交换及其他间接法合成 337

10.4 双金属醇盐的合成 338

10.4.1 双金属醇盐的基本特性与合成原理 338

10.4.2 双金属醇盐的合成方法 339

10.5 醇盐的分离与纯化 341

10.5.1 醇盐的减压蒸馏纯化技术 341

10.5.2 醇盐的萃取法纯化技术 344

10.5.3 醇盐的配合蒸馏纯化技术 345

10.5.4 醇盐的结晶与配合－结晶法纯化 346

10.6 醇盐的分析与表征 348

10.7 几种典型醇盐的合成与表征 349

10.7.1 异丙醇铝的直接法合成、纯化与表征 349

10.7.2 镁醇盐的合成与表征 350

10.7.3 钛醇盐的合成 352

10.7.4 铝镁双金属醇盐的合成 353

参考文献 353

思考题 355

主题索引 356