●《纳米科学与技术》丛书序
前言
章绪论
1.1二维纳米材料概述
1.1.1二维纳米材料简介
1.1.2二维纳米材料的特点
1.1.3二维纳米材料的研究进展
1.2二维纳米材料——层状复合氢氧化物(LDHs)
1.2.1结构、性质及应用研究
1.2.2 LDHs中的二维纳米效应
1.2.3 LDHs二维纳米材料的研究进展
参考文献
第2章二维纳米复合氢氧化物的结构
2.1引言
2.2层板结构
2.2.1水镁石阳离子取代型
2.2.2层板阳离子长程无序型
2.2.3层板阳离子有序型
2.2.4三水铝石有序填隙型
2.3 LDHs的层间结构
2.3.1层间阴离子有序型
2.3.2层间阳离子有序型
2.4 LDHs层板堆积方式
2.4.1 2H和3R结构
2.4.2分步插层结构
2.5插层特性
2.5.1插层结构中的超分子作用
2.5.2协同性、方向性和选择性
2.5.3客一客体相互作用
2.5.4主一客体相互作用
2.5.5插层反应与离子交换
2.5.6分子识别
2.5.7电子转移和能量转换
2.6 LDHs结构模拟的理论方法
2.6.1电子结构计算方法
2.6.2分子模拟方法
2.7 LDHs理论研究进展
2.7.1分子动力学方法的应用
2.7.2量子力学方法的应用
2.8 LDHs结构构筑的理论基础
2.8.1 LDHs插层结构构筑的经验规则
2.8.2插层结构构筑基元的理论分类
2.8.3金属元素的性质对层板结构的影响
2.8.4层板元素组成对插层结构的影响
2.8.5层板堆积方式对插层结构的影响
2.8.6类水滑石理论模拟的通用分子力场
参考文献
第3章二维纳米复合氢氧化物的制备
3.1 LDHs粉体材料的制备
3.1.1 1.DHs颗粒尺寸及形貌的影响因素
3.1.2 LDHs颗粒尺寸及形貌的控制方法
3.2 LDHs插层结构的构筑
3.2.1插层组装的影响因素
3.2.2 1.DHs主体层板结构控制
3.2.3 LDHs层间客体结构控制
3.3超分子插层结构的构筑原则
3.3.1 LDHs热力学研究
3.3.2 LDHs反应动力学研究
3.3.3 LDHs插层组装的选择性
3.4 LDHs插层结构薄膜的构筑
3.4.1层层组装技术
3.4.2电泳沉积技术
3.4.3溶剂挥发技术
3.4.4原位生长技术
3.4.5其他制备技术
参考文献
第4章二维纳米复合氢氧化物的催化与吸附性能
4.1引言
4.2 LDHs作为层状前驱体的结构特点
4.3层板剥离与高分散催化性能
4.4晶格限域效应与高分散催化性能
4.4.1层板内限域作用与内源性活性位
4.4.2层板外限域作用与外源性活性位
4.5插层组装与高分散催化性能
4.5.1超分子插层选择性氧化催化材料
4.5.2超分子插层生物催化材料
4.5.3超分子插层手性催化材料
4.6层状结构阵列的高分散催化材料
4.7 LDHs结构与吸附性能
4.7.1吸附及其分类
4.7.2吸附平衡、吸附容量和吸附速度
4.7.3吸附对吸附剂的结构要求
4.7.4 LDHs吸附剂的表面及孔结构
4.7.5 LDHs层间阴离子的可交换性
4.7.6 LDHs的碱性
4.8 LDHs气相吸附机理及应用
4.8.1 PVC热稳定剂——吸附HCl
4.8.2碳减排——吸附CO2
4.9 LDHs液相吸附机理及应用
4.9.1吸附无机离子
4.9.2吸附有机物
4.9.3吸附阳离子
4.10 LDHs吸附热力学与动力学
4.10.1 LDHs吸附热力学
4.10.2 LDHs吸附动力学
参考文献
第5章二维纳米复合氢氧化物的光学性能
5.1 LDHs的光学性质
5.1.1光学功能材料简介
5.1.2 LDHs层状结构薄膜的光学性质
……
第6章二维纳米复合氢氧化物的电化学性能
第7章二维纳米复合氢氧化物的磁学性能
第8章二维纳米复合氢氧化物的防腐蚀性能
索引
内容简介
层状材料从其维度上分析,是一种二维纳米材料。其中典型的层状复合氢氧化物(LayeredDoubleHydroxides,LDHs)就是一种组成多样,结构独特的离子型二维纳米材料是指在一个维度上具有纳米尺寸的纳米材料。在众多的无机层状材料中,层状复合氢氧化物就是一类层状二维纳米材料,此类纳米材料具有插层组装和层板组成结构可控等特点,且纳米级的结晶尺寸和纳米级的层间区域使其成为一类独具特色的二维纳米材料。本书集编者研究团队二十多年的研究成果,着眼于此类材料的二维纳米结构与效应。首先介绍LDHs材料的结构和制备两个基本问题,然后系统阐述此类材料在催化、吸附、光学、电化学、磁学和防腐蚀等方面的功能与应用。
研究还对相应的微观机理进行了深入的分析探讨,提出了through—bond和through—space协同作用导致磁有序现象,应力引起的原子间离子一共价键协同作用导致磁矩的规律变化,以及应力引起局域磁矩问通过through—bond和through—space协同作用导致磁耦合规律变化的理论观点。该研究为纳米自旋电子器件可控材料的设计和开发提供了新的途径,为实验探索此类新材料提供了理论依据。此外,Dai课题组还对其他二维单层纳米材料,如MoY2(Y=Se,Te),BN等的电子与相关性质及其机制进行了系列研究。
前面提到二维纳米材料可以用于锂能量存储设备,如锂离子电池适合锂离子快速扩散,且大的暴露表面能提供更多的锂插入通道。Liu等指出二维纳米材料也有一定的不足,如表面光滑容易堆叠,化......
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