Mesoporous Materials pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Burness, Lynn T. (EDT)

出品人:

页数:370

译者:

出版时间:

价格:1265.00 元

装帧:

isbn号码:9781607410515

丛书系列:

图书标签:

• 介孔材料
• 材料科学
• 纳米材料
• 催化
• 吸附
• 分离
• 化学
• 物理
• 材料化学
• 环境科学

《金属有机框架：结构、合成与应用》 本书深入探讨了金属有机框架（MOFs）这一新兴多孔材料家族的方方面面，为您提供一个全面而前沿的视角。MOFs作为一类由金属离子或团簇与有机配体自组装形成的晶态多孔材料，因其极高的比表面积、可调控的孔道结构和多样化的功能性，在催化、吸附、分离、传感、药物递送等众多领域展现出巨大的应用潜力。 第一部分：MOFs的基础理论与结构 本部分将从MOFs的基本构建单元出发，详细阐述其形成机理。我们将深入剖析金属节点（金属离子或金属簇）与有机连接体（有机配体）之间的配位化学原理，解释如何通过选择不同的金属和配体来构筑出具有特定结构和孔隙特征的MOFs。本书将详细介绍MOFs的晶体学表征方法，包括X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）等，以及如何解析MOFs的骨架结构、孔道尺寸和拓扑类型。我们将探讨各种经典的MOFs结构类型，如UiO系列、HKUST-1、ZIFs等，并分析其结构与性能之间的构效关系。此外，还会对MOFs的孔隙率、比表面积、孔径分布等关键参数进行详细解读，以及如何通过实验手段对其进行精确表征。 第二部分：MOFs的合成策略与方法 本部分将全面介绍MOFs的合成技术，从传统的溶剂热法、水热法，到近年来发展迅速的微波辅助合成、超声辅助合成、机械化学法以及常温常压合成等。我们将详细讲解不同合成方法的原理、操作步骤、优缺点以及适用范围。针对不同的MOFs材料，我们将提供具体的合成路线和优化参数，帮助读者掌握合成技巧，并能根据实际需求设计和优化合成方案。本书还将探讨如何控制MOFs的晶体形貌、尺寸和结晶度，以及如何实现MOFs的大规模制备和工业化生产。对于MOFs后修饰和功能化，例如表面改性、缺陷工程、金属掺杂、共价键合等，也将进行深入的探讨，以进一步拓展MOFs的应用性能。 第三部分：MOFs的功能化与性能调控 本部分将聚焦于如何通过精巧的结构设计和后处理手段，赋予MOFs特定的功能，并对其性能进行优化。我们将详细介绍如何通过选择具有特定官能团的有机配体，或在MOFs骨架中引入催化活性位点，来开发高效的MOFs催化剂，应用于有机合成、环境保护、能源转化等领域。吸附和分离是MOFs的另一大重要应用方向，本书将深入探讨如何设计具有高选择性和高吸附容量的MOFs材料，用于气体存储（如H2、CH4、CO2）、气体分离（如CO2捕获、碳氢化合物分离）以及液相污染物去除。 第四部分：MOFs的应用前景与发展趋势 本部分将展望MOFs在各个领域的应用前景，并探讨该领域未来的发展趋势。我们将详细介绍MOFs在以下方面的最新研究进展和应用案例： 催化领域： 包括均相催化、多相催化、光催化、电催化等，以及在有机合成、环境保护、能源生产中的具体应用。 吸附与分离： 气体存储与分离、水处理、挥发性有机化合物（VOCs）吸附等。 传感领域： 用于检测气体、离子、生物分子等，以及其在环境监测、医疗诊断中的应用。 药物递送： 作为药物载体，实现药物的控释和靶向递送。 能源领域： 如电池电解质、超级电容器、太阳能电池等。 其他新兴应用： 如质子传导、气体分离膜、人工光合作用等。 本书还将对MOFs的稳定性问题、成本效益、环境影响以及未来发展方向进行深入分析，例如开发新型MOFs结构、探索MOFs与纳米材料的复合、以及MOFs在生物医学领域的拓展等。 本书特色： 内容全面深入： 涵盖MOFs的基础理论、合成方法、功能调控和广泛应用。 前沿性与时效性： 聚焦于MOFs领域最新的研究进展和技术突破。 理论与实践结合： 不仅提供理论知识，还包含具体的实验方法和案例分析。 结构清晰，易于阅读： 各章节逻辑严谨，语言流畅，适合相关领域的研究人员、研究生以及对MOFs材料感兴趣的读者。 通过阅读本书，您将对金属有机框架材料有一个全面而深刻的理解，并能激发您在该领域进行深入研究的灵感。

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这本书，说实话，拿到手的时候，我有点被它的厚度吓到了，内容排版也挺密集的，感觉就像是直接从最前沿的学术期刊里拎出来的精选文章汇编。首先吸引我的是它对基本概念的梳理，作者显然非常懂得如何把复杂的纳米结构——那些介孔材料特有的孔隙尺寸分布、比表面积测量方法，比如BET、BJH等，讲得清晰明了，绝不是那种浮于表面的介绍。我记得有一章专门讨论了热力学控制下的孔道形成机理，那段论述异常精彩，它没有仅仅罗列合成路线，而是深入剖析了表面能、界面张力在模板自组装过程中的关键作用，让我这个非材料专业出身的人，也能隐约窥见其内部的物理化学逻辑。特别是书中对不同合成体系——从经典的ST型到后来的软模板、硬模板策略——的优缺点对比分析，那种深入骨髓的批判性思维令人印象深刻。很多教科书只会告诉你“怎么做”，而这本书却在告诉你“为什么这样做会有效，以及它在更广阔的体系中可能存在的局限性”。如果你是初入这个领域的研究生，这无疑是一本奠定坚实理论基础的必备参考书，它为你后续的实验设计提供了最强劲的理论支撑，保证你不会在起跑线上就走偏方向。

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这本书的价值，绝不仅仅停留在基础理论的讲解层面，它真正闪光的地方在于对功能化和应用实例的集成与展望。我尤其欣赏它对材料表面化学修饰的详尽论述。它没有简单地将表面改性视为增加活性位点的手段，而是将其提升到了调控电子结构和选择性吸附/催化的层面。比如，书中对特定金属氧化物纳米粒子负载到介孔骨架上的分散性控制策略，提供了好几种非常具有操作性的思路，从共沉淀到浸渍干燥，每种方法对最终催化剂的活性和稳定性会产生何种微妙的影响，都有细致的对比。阅读过程中，我感觉自己像是在跟着一位经验丰富的高级工程师学习实战技巧。更令人兴奋的是，它对新兴应用领域的跟进速度非常快，关于药物缓释载体、气体分离膜，甚至是光电催化中的电荷传输机制，都有独立的章节进行深入探讨。这些章节的写作风格更偏向于综述，但其深度又远超一般的综述文章，更像是一部浓缩的、面向工业转化的技术手册，对企业界的朋友来说，价值可能比学术界更大。

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坦白说，这本书的阅读体验是有些“硬核”的，它对读者的背景知识要求是比较高的。如果你期望它用通俗易懂的大白话来解释复杂的孔道结构，那可能会失望。作者的语言风格极其严谨、精确，充满了专业术语和复杂的数学公式推导。很多地方需要反复咀嚼，甚至需要对照着手头的实验数据反复阅读才能真正领会其深意。比如在讨论介孔有序度的量化评价时，涉及到的傅里叶变换和衍射峰分析部分，初次接触时会感觉有些晦涩，但这恰恰说明了作者对科研严谨性的坚守。它没有为了迎合大众而牺牲科学的精确性。对我个人而言，它更像是一本案头工具书，我不会从头到尾一口气读完，而是根据手头正在解决的具体问题，精准地定位到相关的章节进行查阅和深挖。它的图表制作非常专业，那些TEM、SAXS的表征结果配上精准的图注，几乎可以作为我们实验室报告中的标准范例来引用，体现了极高的学术规范和专业素养。

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这本书给我最大的感受是，它超越了“材料合成手册”的范畴，更像是一部关于“材料设计哲学”的著作。它不断地引导读者思考：我们合成一个具有特定孔道的材料，其目的究竟是什么？是为了更高的比表面积，还是为了精确控制孔径的单分散性？作者在讨论合成方法的优缺点时，总是会回归到最终的应用需求上进行权衡分析，这非常有助于年轻研究者建立起“应用驱动型”的科研思维。例如，它在讨论“孔道堵塞”这一常见问题时，提出的解决方案不仅限于物理上的清除，更深入探讨了热力学和动力学上如何避免其发生，这体现了对科学问题的深层理解。我特别喜欢其中关于“孔结构稳定性和长期服役性能”的讨论，这在很多侧重于实验室快速合成的文献中是经常被忽略的“脏活累活”。这本书毫不避讳地谈论了这些实际工程中的难点，让读者在充满信心的同时，也保持了对材料应用限制的清醒认识，这才是真正成熟的科学论述所应有的风范。

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这本书的结构安排，体现了一种非常清晰的逻辑递进关系，从微观到宏观，从基础到前沿，层层递进，构建了一个完整的知识体系框架。我注意到一个非常巧妙的设计：在介绍完不同孔结构（如规整的MCM系列和无序的SBA系列）的物理化学性质后，紧接着就用一个专门的章节来讨论如何通过引入官能团来“驯服”这些表面——即如何控制亲疏水性、酸碱性以及离子交换能力。这种“结构-性质-调控”的模式贯穿全书，使得知识点的关联性非常强。与其他仅关注某一类材料（比如只讲二氧化硅基）的书籍不同，它对碳材料、氧化物、甚至一些有机-无机杂化介孔结构都有所涉猎，展现了编纂者广阔的视野和扎实的知识面。它成功地架起了不同材料体系之间的桥梁，让你明白底层逻辑是相通的。虽然内容密度很大，但得益于清晰的章节划分和详尽的索引，使得在庞大的信息量中进行有效检索成为可能，大大提升了作为工具书的使用效率。

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