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第1章 金属-有机框架材料的设计与合成&陈小明，张杰鹏，林锐标（中山大学化学学院）1

1.1 引言2

1.2 金属-有机框架的结构设计4

1.2.1 金属离子和有机配体的特性4

1.2.2 拓扑与几何设计6

1.2.3 单金属离子节点的网络7

1.2.4 基于金属簇节点的网络9

1.3 金属-有机框架的合成方法15

1.3.1 常规合成方法16

1.3.2 合成后修饰20

1.4 总结与展望24

参考文献25

第2章 金属-有机框架材料的吸附与分离&李建荣，谢林华（北京工业大学环境与能源工程学院）29

2.1 引言30

2.2 气相吸附与分离30

2.2.1 储氢31

2.2.2 甲烷储存34

2.2.3 二氧化碳捕获36

2 2.4 有毒有害气体捕获与富集40

2.2.5 低分子量烃类吸附与分离43

2.2.6 挥发性有机蒸气（VOC）吸附与分离47

2.2.7 水蒸气吸附及MOF水稳定性49

2.2.8 其他气体选择性吸附与分离52

2.3 液相吸附与分离55

2 3.1 燃料脱硫脱氮55

2.3.2 药物控释59

2.3.3 离子交换与分离62

2.3.4 溶剂及有机大分子选择性吸附与分离64

2.3.5 分子异构体选择性吸附与分离66

2.3.6 其他分子吸附与富集68

2.4 吸附基功能设计与过程实施71

2.4.1 吸附功能导向MOF分子设计71

2.4.2 色谱柱与色谱分离77

2.4.3 其他成型与器件79

2.5 总结与展望80

参考文献81

第3章 金属-有机框架异相超分子催化材料&张利，苏成勇（中山大学化学学院）89

3.1 引言90

3.1.1 金属-有机框架结构与催化相关性90

3.1.2 MOF异相催化的基础特征93

3.1.3 MOF作为异相催化剂的常用评估及表征手段94

3.2 MOF催化反应类型96

3.2.1 Lewis酸催化反应106

3.2.2 碱催化反应112

3.2.3 缩合反应115

3.2.4 氧化还原反应118

3.2.5 偶联反应126

3.2.6 环加成反应131

3.2.7 多组分反应134

3.2.8 串联反应135

3.2.9 卡宾X—H插入反应137

3.2.10 仿生催化反应139

3.3 其他MOF相关多孔材料141

3.3.1 金属-有机笼堆积形成的多孔材料142

3.3.2 无序金属-有机框架143

3.3.3 金属-有机凝胶145

3.4 总结与展望147

参考文献147

第4章 金属-有机框架材料的荧光与传感&詹顺泽，倪文秀李冕周小平李丹（汕头大学理学院，暨南大学化学与材料学院）155

4.1 设计策略及原理概要156

4.1.1 发光原理及设计策略156

4.1.2 传感原理及设计策略157

4.2 发光调控与物理传感应用159

4.2.1 发光调控及白光材料159

4.2.2 分子发光温度计162

4.3 发光化学传感应用168

4.3.1 气体分子传感169

4.3.2 有机分子传感171

4.3.3 离子传感174

4.4 生物检测及成像应用176

参考文献181

第5章 手性金属-有机框架材料的结构与功能&刘燕，巩伟，江宏，崔勇（上海交通大学化学化工学院）187

5.1 引言188

5.2 手性金属-有机框架材料的设计与合成193

5.3 对称催化性能196

5.3.1 金属节点催化197

5.3.2 优势手性配体催化202

5.3.3 有机小分子催化剂催化219

5.4 手性分离性能226

5.4.1 吸附分离227

5.4.2 共结晶分离229

5.4.3 色谱分离230

5.4.4 膜分离233

5.5 总结与展望235

参考文献236

第6章 金属-有机框架材料的膜分离（催化）与器件&裘式纶，薛铭（吉林大学化学学院）241

6.1 引言242

6.2 MOF材料膜的制备方法245

6.2.1 原位生长246

6.2.2 晶种法二次生长254

6.2.3 合成后修饰法260

6.2.4 基于MOF的混合基质膜材料263

6.3 MOF材料膜分离器件266

6.3.1 气体分离267

6.3.2 液体分离286

6.4 膜催化器件293

6.4.1 膜催化的机理294

6.4.2 膜催化器件的潜在应用297

6.5 总结与展望300

参考文献302

第7章 金属-有机框架材料的离子导电功能&鲍松松，郑丽敏（南京大学化学化工学院）317

7.1 引言318

7.2 MOF质子导体320

7.2.1 MOF质子导电机理324

7.2.2 含水MOF质子导体325

7.2.3 无水MOF质子导体345

7.2.4 MOF质子导电膜348

7.3 其他MOF离子导体351

7.4 总结与展望352

参考文献353

第8章 无机纳米粒子／金属-有机框架化合物复合材料&唐智勇，刘雅玲，李国栋（国家纳米科学中心）361

8.1 引言362

8.2 合成方法363

8.2.1 “瓶中造船”法363

8.2.2 “船外造瓶”法367

8.2.3 “一锅”法372

8.3 结构调控374

8.3.1 单组分无机纳米粒子-MOF复合材料374

8.3.2 双组分及多组分无机纳米粒子-MOF复合材料389

8.4 应用390

8.4.1 氢气存储390

8.4.2 催化391

8.4.3 传感397

8.4.4 其他应用399

8.5 总结与展望400

参考文献401

索引406