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目录1

1 有机一无机杂化材料合成化学1

1.1 溶胶-凝胶法1

1.1.1 溶胶-凝胶化学1

1.1.2 过渡金属醇盐的水解2

1.1.3 以化学键作用的有机-无机杂化材料的合成4

1.1.4 组分间以次价键作用的有机-无机杂化材料的合成6

1.2 插层复合技术8

1.2.1 层状硅酸盐的结构特征与插层剂的选择8

1.2.2 聚合物-层状硅酸盐纳米杂化材料的制备12

1.3 无机粒子的表面改性13

1.3.1 表面吸附法改性13

1.3.2 离子交换法改性16

1.3.3 利用形成共价键的方法改性16

1.3.4 无机粒子表面的接枝聚合改性19

1.4 电化学法24

1.4.1 电化学合成的基本原理24

1.4.2 电化学聚合25

1.4.3 有机-无机杂化材料的电化学合成27

1.5 自组装法27

1.6.1 振动光谱法28

1.6 有机-无机杂化材料的表征28

1.6.2 荧光光谱法30

1.6.3 核磁共振法31

1.6.4 小角X射线散射法31

1.6.5 电子显微镜法32

1.6.6 原子力显微镜法33

1.6.7 表面分析能谱法34

参考文献35

2.2.1 非线性光学效应38

2.2 非线性光学材料38

2.1 引言38

2 光学材料38

2.2.2 非线性光学效应的应用41

2.2.3 有机非线性光学材料42

2.2.4 聚集态设计54

2.2.5 二阶非线性光学材料的应用60

2.3 透明材料62

2.3.1 有机-无机纳米杂化光学透明材料的合成方法62

2.3.2 有机-无机纳米杂化光学透明材料的应用63

参考文献64

3.2.1 共轭聚合物的合成与掺杂66

3.2 有机导电材料的分子设计原理66

3.1 引言66

3 电子材料66

3.2.2 离子导电性高分子的结构与特性70

3.3 电子材料的性能测定73

3.3.1 电子导电材料的性能测定73

3.3.2 离子导电材料的性能测定77

3.4 离子导电型有机-无机杂化材料87

3.4.1 质子导电型有机-无机杂化膜材料87

3.4.2 Li离子导电型有机-无机杂化膜材料90

3.5 有机共轭型聚合物-无机杂化电子材料92

3.5.1 有机聚合物-纳米碳管杂化材料92

3.5.2 有机导电聚合物-无机氧化物杂化材料93

3.6 有机-无机杂化材料在电子器件方面的应用95

3.6.1 电致发色器件95

3.6.2 基于有机分子-高Tc超导材料结构的电化学与光学器件96

3.6.3 染料敏化纳米晶太阳能电池ncDSCs97

参考文献99

4 生物材料104

4.1 引言104

4.2 生物材料的分子设计原理106

4.2.1 天然生物材料的分级结构106

4.2.3 生物相容性107

4.2.2 生物矿化与有机基质调制107

4.2.4 溶胶-凝胶法108

4.3 酶的固定110

4.3.1 载体偶联法110

4.3.2 肽键法111

4.3.3 烷化法111

4.3.4 离子键结合法112

4.3.5 物理吸附法112

4.3.6 交联法113

4.3.7 微小格子型包埋法113

4.3.8 微胶囊型包埋法114

4.3.9 溶胶-凝胶复合物法115

4.3.10 固相酶的优缺点和应用115

4.4 医用材料116

4.4.1 透明质酸与胶原蛋白复合材料116

4.4.2 聚乳酸-甲壳素复合材料、壳聚糖-明胶网络-羟基磷灰石复合材料和消旋聚乳酸-羟基磷灰石-脱钙骨复合材料119

4.4.3 生物活性玻璃陶瓷124

4.4.4 小肠黏膜下层127

4.4.5 医用纯钛及其钛合金的表面改性129

4.4.6 可生物降解脂肪-芳香族共聚聚酯133

4.4.7 硅橡胶138

4.4.8 肝素142

参考文献145

5 结构材料148

5.1 引言148

5.1.1 金属结构材料149

5.1.2 高强度工程塑料153

5.1.3 结构工程陶瓷156

5.1.4 复合结构材料158

5.1.5 纳米技术在结构材料中的进展159

5.1.6 结构材料的发展趋势160

5.2 结构材料的设计161

5.2.1 金属结构材料的设计162

5.2.2 高分子结构材料的设计163

5.2.3 陶瓷结构材料的设计166

5.2.4 复合结构材料的设计168

5.2.5 计算机辅助材料设计170

5.3 有机-无机杂化材料在结构材料中的应用174

5.3.1 有机-无机杂化玻璃175

5.3.2 聚合物／硅酸盐有机-无机纳米杂化材料176

5.3.3 其他有机-无机杂化结构材料180

参考文献181

6 有机-无机杂化发光材料184

6.1 发光与发光材料184

6.1.1 发光与荧光184

6.1.2 发光材料分类184

6.1.3 发光机理184

6.1.4 发光特性186

6.1.5 发光材料制备187

6.1.6 发光材料应用188

6.2.2 杂化发光材料分类189

6.2.1 杂化发光材料特点189

6.2 有机-无机杂化发光材料概述189

6.2.3 杂化发光材料发光原理190

6.2.4 杂化发光材料制备192

6.2.5 杂化发光材料应用195

6.3 无机基质的杂化发光材料195

6.3.1 二氧化硅基质的杂化发光材料195

6.3.2 层状结构无机基质的杂化发光材料197

6.3.3 介孔分子筛基质的杂化发光材料199

6.3.4 多孔硅基质的杂化发光材料201

6.3.5 其他无机基质的杂化发光材料202

6.4.1 有机聚合物-无机纳米发光材料203

6.4 有机物基质的杂化发光材料203

6.4.2 金属配合物-有机聚合物的杂化发光材料209

6.4.3 稀土高分子配合物发光材料212

6.5 有机-无机杂化基质的荧光材料217

6.6 其他杂化基质荧光材料224

参考文献224

7 催化剂228

7.1 绪论228

7.1.1 催化剂的发现、发展和在化学工业中的地位228

7.1.2 催化剂理论的发展229

7.2 金属催化剂230

7.2.1 金属催化作用模型230

7.1.3 近代用于催化剂研究的物理方法230

7.1.4 催化剂的分类230

7.2.2 烃类的表面催化反应234

7.2.3 氨的合成反应240

7.2.4 乙烯环氧化反应241

7.2.5 费-托合成244

7.3 酸碱催化246

7.3.1 Lewis酸碱理论246

7.3.2 固体酸、碱催化253

7.4 分子筛催化剂257

7.4.1 分子筛的结构258

7.4.2 分子筛催化剂的特点259

7.5 配位催化260

7.6 有机-无机杂化负载型催化剂267

7.6.1 有机-无机杂化负载钛系催化剂267

7.6.2 有机-无机杂化材料锚固金属催化剂268

7.6.3 多金属含氧酸盐负载催化剂269

7.6.4 负载型相转移催化剂269

参考文献270

8.1.1 原子的磁矩272

8.1 磁性材料的分子设计原理272

8 磁性材料272

8.1.2 拉摩旋进与抗磁性274

8.1.3 材料中原子的电子态与磁性274

8.1.4 材料磁性概述和分类275

8.1.5 磁畴与磁化276

8.2 铁磁体的理论模型277

8.3 典型的有机-无机杂化铁磁材料279

8.3.1 无机插层杂化磁材料279

8.3.2 聚合物-无机颗粒杂化磁材料281

8.3.3 电子给体-受体杂化磁性材料281

参考文献284