纳米材料前沿：金属-有机框架材料

　　本书依据作者研究团队以及国内外金属-有机框架材料的*研究进展，系统介绍了金属-有机框架材料的设计、合成、功能及其在不同领域的应用，包括金属-有机框架的吸附与分离材料、异相超分子催化材料、荧光与传感材料、手性结构与功能材料、膜分离与膜催化材料、离子导电功能材料以及无机纳米粒子/金属-有机框架化合物复合材料，并阐述了金属-有机框架材料未来的发展方向和应用潜力。本书可供从事金属-有机框架材料及其相关领域研究的人员及高等院校相关专业学生参考使用。

　　陈小明，中国科学院院士，第三世界科学院院士，IUPAC会士，中山大学教授、博导。主要从事功能配位化学与晶体工程研究，主要涉及功能配合物、尤其是配位聚合物的设计与合成，晶体结构分析和性质（气体吸附、光电磁及传感功能等）研究。已在包括Nature Commun.、JACS、Angew. Chem.、Adv. Mater.、Acc. Chem. Res.、Chem. Rev.和Chem. Soc. Rev.等学术刊物上发表论文380多篇；SCI引用次数累计超过2万6千次，H指数高达85。曾获得1项国家自然科学奖二等奖（2007年）和3项广东省科技成果奖一等奖。还先后获得求是科技基金会杰出青年学者奖（1999年）、TWAS化学奖（2012年），以及Thomson Reuters高被引用学者奖（2014年）等学术奖励。

第1章金属-有机框架材料的设计与合成001陈小明，张杰鹏，林锐标（中山大学化学学院）1.1 引言 0021.2 金属-有机框架的结构设计 0041.2.1 金属离子和有机配体的特性 0041.2.2 拓扑与几何设计 0061.2.3 单金属离子节点的网络 0071.2.4 基于金属簇节点的网络 0091.3 金属-有机框架的合成方法 0151.3.1 常规合成方法 0161.3.2 合成后修饰 0201.4 总结与展望 024参考文献 025第2章金属-有机框架材料的吸附与分离029李建荣，谢林华（北京工业大学环境与能源工程学院）2.1 引言 0302.2 气相吸附与分离 0302.2.1 储氢 0312.2.2 甲烷储存 0342.2.3 二氧化碳捕获 0362.2.4 有毒有害气体捕获与富集 0402.2.5 低分子量烃类吸附与分离 0432.2.6 挥发性有机蒸气（VOC）吸附与分离 0472.2.7 水蒸气吸附及MOF水稳定性 0492.2.8 其他气体选择性吸附与分离 0522.3 液相吸附与分离 0552.3.1 燃料脱硫脱氮 0552.3.2 药物控释 0592.3.3 离子交换与分离 0622.3.4 溶剂及有机大分子选择性吸附与分离 0642.3.5 分子异构体选择性吸附与分离 0662.3.6 其他分子吸附与富集 0682.4 吸附基功能设计与过程实施 0712.4.1 吸附功能导向MOF分子设计 0712.4.2 色谱柱与色谱分离 0772.4.3 其他成型与器件 0792.5 总结与展望 080参考文献 081第3章金属-有机框架异相超分子催化材料089张利，苏成勇（中山大学化学学院）3.1 引言 0903.1.1 金属-有机框架结构与催化相关性 0903.1.2 MOF异相催化的基础特征 0933.1.3 MOF作为异相催化剂的常用评估及表征手段 0943.2 MOF催化反应类型 0963.2.1 Lewis酸催化反应 1063.2.2 碱催化反应 1123.2.3 缩合反应 1153.2.4 氧化还原反应 1183.2.5 偶联反应 1263.2.6 环加成反应 1313.2.7 多组分反应 1343.2.8 串联反应 1353.2.9 卡宾X—H插入反应 1373.2.10 仿生催化反应 1393.3 其他MOF相关多孔材料 1413.3.1 金属-有机笼堆积形成的多孔材料 1423.3.2 无序金属-有机框架 1433.3.3 金属-有机凝胶 1453.4 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155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）4.1 设计策略及原理概要 1564.1.1 发光原理及设计策略 1564.1.2 传感原理及设计策略 1574.2 发光调控与物理传感应用 1594.2.1 发光调控及白光材料 1594.2.2 分子发光温度计 1624.3 发光化学传感应用 1684.3.1 气体分子传感 1694.3.2 有机分子传感 1714.3.3 离子传感 1744.4 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187刘燕，巩伟，江宏，崔勇（上海交通大学化学化工学院）5.1 引言 1885.2 手性金属-有机框架材料的设计与合成 1935.3 不对称催化性能 1965.3.1 金属节点催化 1975.3.2 优势手性配体催化 2025.3.3 有机小分子催化剂催化 2195.4 手性分离性能 2265.4.1 吸附分离 2275.4.2 共结晶分离 2295.4.3 色谱分离 2305.4.4 膜分离 2335.5 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241裘式纶，薛铭（吉林大学化学学院）6.1 引言 2426.2 MOF材料膜的制备方法 2456.2.1 原位生长 2466.2.2 晶种法二次生长 2546.2.3 合成后修饰法 2606.2.4 基于MOF的混合基质膜材料 2636.3 MOF材料膜分离器件 2666.3.1 气体分离 2676.3.2 液体分离 2866.4 膜催化器件 2936.4.1 膜催化的机理 2946.4.2 膜催化器件的潜在应用 2976.5 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317鲍松松，郑丽敏（南京大学化学化工学院）7.1 引言 3187.2 MOF质子导体 3207.2.1 MOF质子导电机理 3247.2.2 含水MOF质子导体 3257.2.3 无水MOF质子导体 3457.2.4 MOF质子导电膜 3487.3 其他MOF离子导体 3517.4 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361唐智勇，刘雅玲，李国栋（国家纳米科学中心）8.1 引言 3628.2 合成方法 3638.2.1 “瓶中造船”法 3638.2.2 “船外造瓶”法 3678.2.3 “一锅”法 3728.3 结构调控 3748.3.1 单组分无机纳米粒子-MOF复合材料 3748.3.2 双组分及多组分无机纳米粒子-MOF复合材料 3898.4 应用 3908.4.1 氢气存储 3908.4.2 催化 3918.4.3 传感 3978.4.4 其他应用 3998.5 总结与展望 400参考文献 401索引 406