研究生课程讲解有机无机复合材料.pptxVIP

无机-有机复合材料化学;授课内容;授课时间：第三周至第十一周，共九周，36学时。 考核方式：提交小论文 成绩给出：平时50%，期末考核50%。 参考书目：《无机水热合成化学》，徐如人主编 《无机超分子材料的插层组装化学》，段雪主编;第一部分 无机-有机复合材料的发展概况及 研究内容;;4, 有机化合物在无机材料中的组装 (或复合)及其意义;5、有机-无机杂化材料的概念： 有机-无机杂化材料是通过多组分复合而制备得到的复合功能材料。 结合有机物与无机材料两种组分的性质，使材料兼具有无机材料的高硬度、高强度、抗腐蚀和优良的光学性能和有机材料的强韧性、耐冲击、易加工、质量轻等优良特性。;8、有机-无机杂化机理 ; （三）、针对有机-无机杂化膜还可以通过表面嫁接使有机相与无机相结合。一般情况???，这种有机-无机杂化膜主要是在带有有机功能基团的无机膜孔隙内部或者表面实施等离子聚合技术，目的是让得到的杂化膜材料同时具有有机相和无机相的特殊性能 （介孔分子筛表面的有机化修饰）;第二部分 客体功能分子在主体材料中的组装; 分子式为?-Zr(HPO4)2 · H2O（简写为?-ZrP）的磷酸锆自1964年被Clearfield和Stynes用溶胶-凝胶法合成以来，有关有关磷（膦）酸锆及其衍生物的合成、结构以及性能的研究引起了人们广泛的重视。 该类化合物近年来在光化学、催化、离子交换、插层化学、燃料电池等许多领域取得了突破性进展。 ?-ZrP是一种具有无机层状结构的高分子材料，表面积大、机械强度高、热稳定性好、不溶于水和有机溶剂。其磷酸根中的三个氧原子很容易与三个不同的锆（Zr）原子以化学键的形式P-O-Zr键连接起来。可以利用有机合成化学的优越性，用有机膦酸代替无机磷酸，或者将有机膦酸与无机磷酸混合使用，实现有机膦（磷）酸锆种类的多样化。目前已经成功制备出了具有不同功能特性的有机-无机杂化膦酸锆或有机膦（磷）酸锆。 ;有机膦酸的结构多样性决定了有机膦酸锆的结构的多样性;;第二节、水滑石类化合物类阴离子型材料;LDHs插层前驱体的结构特征;由于LDHs的晶体结构特征，使得水滑石具有如下特殊性能： 1，层板化学组成的可调控性。 2，层间阴离子种类和数量的可调控性，为水滑石插层材料的制备奠定了基础。LDHs的主体层板化学组成与层板阳离子的特性、层板电荷密度或阴离子交换量、超分子插层结构等因素密切相关。一般来说，只要金属阳离子具有适宜的半径（与Mg2+的离子半径0.072nm接近）和电 荷数，均可形成LDHs层板。 对于二元金属组分的水滑石来说，M2+/M3+在2.0-4.0之间时，亦形成水滑石结构。而对于多元金属组分，各金属元素的含量要通过控制合成条件而获得。;第三节 分子筛类孔状材料简介;（2）、二级结构单元 以硅（铝）氧四面体为单位，首尾相连可构成多元环，称为分子筛的二极结构单位或次级结构单位。例如：由四个四面体形成的环称作单四员环 (S4R)，两个S4R相互连接，形成双四员环，称为立方体笼 (D4R)。 D6R：双六员环 (六方柱笼);几种笼的平面压缩结构图;沸石分子筛的分类 按分子骨架结构特征和所属晶系，沸石分子筛可分为： A，由四员环和六员环构成的骨架，具有立方构型的沸石分子筛； B，具有六重轴或三重反轴对称骨架的沸石分子筛； C，由五员环构成的骨架，具有正交或单斜晶系的沸石分子筛； D，由四员环和八员环构成骨架的沸石分子筛。 在沸石分子筛骨架中，硅铝比可以在一定范围内发生变化，但硅和铝 的原子总数保持不变。 沸石分子筛的特点 A，在分子筛骨架结构中有许多规则的孔道和空腔。这些空腔在分子 筛形成过程中充满水分子和一些阳离子。 B，分子筛孔道中的阳离子可以与孔道外的某些阳离子发生交换，经 过离子交换后，分子筛的催化及吸附性能能够发生很大变化。;沸石分子筛的用途及研究意义 沸石分子筛中，四面体结构单元通过氧桥相互连接形成各种形式的环，进而连接成具有三维结构的多面体空腔，这些空腔呈笼状，所以也叫笼。在分子筛的各种笼之间，可以通过各种形式的多面体环形成孔道而相互贯通。分子筛的孔道也是在吸附与反应过程中的气体分子以及交换过程中的离子出入的通道。因此，分子筛可应用作气体吸附和离子交换的容器。 另外，沸石