超分子插層結構功能材料

第一章 緒論 001
第一節(jié)　超分子化學 002
一、超分子化學概述 002
二、超分子化學中的相互作用 003
三、超分子化學的外延 005
四、超分子化學的科學意義 006
第二節(jié)　無機超分子材料 007
一、無機材料的超分子特征 007
二、無機超分子材料的制備方法 008
三、無機超分子材料分類 009
四、無機超分子材料的特點、應用及發(fā)展 010
第三節(jié)　超分子插層結構功能材料 011
一、插層結構的超分子特征 011
二、超分子插層結構功能材料的組裝方法 012
三、超分子插層結構功能材料的發(fā)展 012
四、超分子插層結構功能材料的分類 013
第四節(jié)　超分子插層結構功能材料的特點及應用 015
一、超分子插層結構功能材料的性質與效應 016
二、超分子插層結構功能材料的應用 017
第五節(jié)　小結與展望 022
一、超分子插層組裝結構及組裝驅動力研究 022
二、超分子插層結構功能材料的構筑原理 023
三、超分子插層組裝功能材料的應用探索 023
參考文獻 024

第二章 超分子插層材料的結構設計 029
第一節(jié)　超分子插層材料結構設計的理論方法 030
一、電子結構方法 030
二、分子模擬方法 032
第二節(jié)　主體結構特性與設計 033
一、層板元素的引入—金屬離子的八面體變形度原則 033
二、層板元素組成及比例限制 036
三、結構拓撲轉變與記憶效應 038
四、層板電荷分布性質 041
第三節(jié)　客體取向和分布—LDHFF分子力場構建 042
一、取向結構和客體分布—LDHFF分子力場構建 043
二、客體間相互作用 046
三、層間陰離子交換性質 047
第四節(jié)　插層結構特性與設計 048
一、插層結構穩(wěn)定的驅動力—主客體相互作用 048
二、體系能帶結構與光催化性質 049
三、體系的酸堿位點 053
第五節(jié)　小結與展望 054
參考文獻 056

第三章 超分子插層結構材料的制備方法與原理 063
第一節(jié)　插層組裝法 064
一、共沉淀法 064
二、離子交換法 067
三、焙燒復原法 068
四、水熱法 069
第二節(jié)　剝層重組法 069
一、自上而下的剝離法 070
二、自下而上的合成法 072
第三節(jié)　原位生長法 074
一、原位電沉積法 074
二、原位水熱法 076
三、金屬表面原位刻蝕法 078
第四節(jié)　導向組裝法 078
一、模板導向法 078
二、外場導向法 080
第五節(jié)　拓撲轉化法 085
一、內(nèi)源法 086
二、外源法 088
三、內(nèi)-外源協(xié)同法 089
第六節(jié)　工業(yè)化生產(chǎn)方法 091
一、共沉淀法 091
二、清潔工藝（固相合成法） 094
第七節(jié)　小結與展望 096
參考文獻 097

第四章 超分子插層結構催化材料 103
第一節(jié)　概述 104
第二節(jié)　層狀及插層結構催化材料 105
一、二維層狀催化材料 105
二、插層結構催化材料 108
三、主客體協(xié)同催化材料 117
第三節(jié)　基于層狀前體法的復合金屬氧化物/硫化物催化材料 118
一、堿土金屬復合氧化物 118
二、過渡金屬復合氧化物 120
三、基于層狀前體法的復合金屬硫化物 126
第四節(jié)　基于層狀前體法的負載型金屬催化材料 128
一、負載型單原子催化材料 128
二、負載型金屬團簇催化材料 133
三、負載型金屬納米催化材料 136
第五節(jié)　小結與展望 142
參考文獻 143

第五章 超分子插層結構吸附材料 153
第一節(jié)　超分子插層結構功能材料結構特點與吸附性能 154
一、結構特點 154
二、吸附性能 155
第二節(jié)　選擇性吸附陰離子與捕獲鋰離子 158
一、選擇性吸附陰離子 159
二、選擇性捕獲鋰離子 163
第三節(jié)　對有機分子的吸附增溶 165
一、鏈狀分子的吸附增溶 165
二、含環(huán)狀結構分子的吸附增溶 166
第四節(jié)　重金屬離子超穩(wěn)礦化 167
一、重金屬污染現(xiàn)狀 167
二、重金屬離子污染修復 167
三、LDHs在重金屬離子水污染方面的應用 169
四、LDHs在重金屬土壤污染治理方面的應用 174
第五節(jié)　超分子插層結構功能吸附材料應用實踐 177
一、水體凈化工程實踐—焦化脫硫廢液處理 177
二、土壤修復應用實踐 179
第六節(jié)　小結與展望 184
參考文獻 184

第六章 超分子插層結構光功能材料 195
第一節(jié)　插層結構光功能材料 196
一、插層結構光功能材料的結構與性能 196
二、插層組裝客體種類 197
三、插層組裝作用力與方法 200
第二節(jié)　插層結構光功能材料的納米限域效應 202
一、層間極性反轉與二維層間超分子固溶體 202
二、二維光生激子光物理 204
三、LDHs空間限域效應 207
四、LDHs電子限域效應 213
五、二維層間電子轉移 219
六、二維上轉換發(fā)光 220
第三節(jié)　插層結構光功能材料的應用 223
一、發(fā)光材料與傳感器 224
二、光電催化材料 231
三、光電轉換材料及應用 233
四、光能存儲材料及應用 236
五、光催化燃料電池 239
第四節(jié)　小結與展望 241
參考文獻 242

第七章 超分子插層結構生物醫(yī)用材料 251
第一節(jié)　藥物控釋材料 252
一、化療藥物控釋 254
二、基因控釋 255
三、免疫刺激劑控釋 256
四、其他藥物控釋 258
第二節(jié)　診療一體化材料 259
一、LDHs在成像診斷領域的應用 259
二、LDHs在癌癥治療方面的應用 261
三、LDHs構建的診療一體化平臺 264
第三節(jié)　生物傳感材料 265
一、生物傳感器簡介 265
二、基于LDHs的葡萄糖檢測 266
三、基于LDHs的H2O2檢測 268
四、基于LDHs的多巴胺檢測 268
五、其他生物分子的檢測 269
第四節(jié)　組織工程 271
一、LDHs支架復合材料在組織工程中的應用 271
二、LDHs載體復合材料在組織工程中的應用 272
三、LDHs在組織工程抗菌中的應用 274
第五節(jié)　小結與展望 276
參考文獻 278

第八章 超分子插層結構能源材料 287
第一節(jié)　電催化材料 289
一、LDHs在電催化析氧反應中的應用 289
二、LDHs在電催化有機氧化反應中的應用 299
三、LDHs在電催化還原反應中的應用 299
四、小結 302
第二節(jié)　光催化材料 303
一、光催化材料典型應用 304
二、光電催化材料 316
三、光伏催化材料 317
四、光熱催化材料 319
第三節(jié)　超電容材料 321
一、LDHs儲能材料的電化學活化 321
二、納米陣列電極LDHs超級電容器 324
三、多級納米結構LDHs超級電容器 324
四、LDHs/碳復合超級電容器 327
五、LDHs/導電聚合物復合超級電容器 328
六、柔性超級電容器 329
第四節(jié)　插層結構能源材料—電池材料 332
一、二維插層納米材料在儲能方面的研究與應用進展 333
二、LDHs在陰離子型二次電池中的應用 334
三、基于LDHs拓撲轉變合成及改性鋰離子電池正極材料 337
四、基于LDHs前驅體法的二次電池負極材料 341
五、LDHs作為載體用于Li-S電池和金屬鋰電池 351
六、結束語 354
第五節(jié)　小結與展望 354
參考文獻 356

第九章 超分子插層結構功能助劑 369
第一節(jié)　超分子插層結構無鹵阻燃劑 370
一、阻燃劑概述 370
二、插層結構無鹵阻燃劑的構筑與性能 371
三、插層結構無鹵阻燃劑的應用 373
第二節(jié)　超分子插層結構高效抑煙劑 374
一、抑煙劑概述 374
二、插層結構高效抑煙劑的構筑與性能 375
三、插層結構高效抑煙劑的應用 377
第三節(jié)　超分子插層結構PVC熱穩(wěn)定劑 378
一、PVC熱穩(wěn)定劑概述 378
二、插層結構PVC熱穩(wěn)定劑的構筑與性能 379
三、插層結構PVC熱穩(wěn)定劑的應用 382
第四節(jié)　超分子插層結構紅外吸收材料 382
一、保溫農(nóng)用薄膜和紅外吸收材料 382
二、插層結構紅外吸收材料的構筑及性能 383
三、插層結構紅外吸收材料的應用 386
第五節(jié)　超分子插層結構氣密材料 388
一、主體結構調(diào)控與氣密性能強化 388
二、客體組成調(diào)控與氣密性能強化 389
三、主客體相互作用控制與氣密性能強化 390
第六節(jié)　超分子插層結構紫外阻隔材料 392
一、紫外阻隔材料的種類與作用機理 392
二、插層結構紫外阻隔材料的構筑及性能調(diào)控 393
三、插層結構紫外阻隔材料的應用 398
第七節(jié)　超分子插層結構吸酸劑 399
一、聚烯烴的合成與吸酸劑 399
二、插層結構吸酸劑的構筑及作用機理 400
三、插層結構吸酸劑的應用 401
第八節(jié)　超分子插層結構固體潤滑材料 402
一、固體潤滑材料簡介 402
二、典型固體潤滑材料 402
三、插層結構固體潤滑材料 404
第九節(jié)　小結與展望 406
參考文獻 407

索引 415