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MOFS及其衍生材料在能源與環境領域的應用 版權信息
- ISBN：9787030768056
- 條形碼：9787030768056 ; 978-7-03-076805-6
- 裝幀：精裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
MOFS及其衍生材料在能源與環境領域的應用 內容簡介
金屬有機框架材料因具有超高的比表面積、可控的孔結構以及具有氧化還原活性的金屬離子，而成為一種理想的電極材料前驅體和催化材料前驅體，在能源與環境領域展現出誘人的應用前景。本書系統地介紹了MOFs材料及其衍生物的歷史、基本概念、合成方法，以及它們在能源氣體存儲與分離、光催化水分解和CO2還原、電催化、超級電容器、電池、大氣污染控制、水處理和海水資源提取等領域的應用，并歸納總結了相應的材料設計和組裝策略。
MOFS及其衍生材料在能源與環境領域的應用 目錄
目錄第1章 金屬有機框架材料 11.1 MOFs材料發展歷史 11.2 MOFs的結構特點 61.3 MOFs的設計與合成 71.3.1 結構設計的影響因素 71.3.2 常見的金屬節點 151.4 MOFs的合成方法 231.4.1 水熱/溶劑熱法 231.4.2 擴散法 231.4.3 微波輔助法 231.4.4 超聲法 241.4.5 機械攪拌法 241.4.6 電化學合成法 251.5 幾種常見MOFs的合成方法及影響因素 251.5.1 MOF-5 251.5.2 MOF-177 271.5.3 MOF-74 291.5.4 HKUST-1 311.5.5 UiO-66 321.5.6 MOF-808 341.5.7 MIL-53 351.5.8 MIL-88 371.5.9 MIL-100 391.5.10 MIL-101 401.5.11 ZIFs系列(ZIF-8和ZIF-67) 421.6 MOFs在不同領域的應用 481.6.1 MOFs在傳感器中的應用 481.6.2 MOFs在催化中的應用 511.6.3 MOFs在壓電/鐵電中的應用 531.6.4 MOFs在藥物傳輸和靶向治療領域的應用 55參考文獻 58第2章 MOFs材料在能源氣體存儲與分離中的應用 732.1 引言 732.2 MOFs材料在能源氣體存儲中的應用 752.2.1 儲氫 752.2.2 儲甲烷 822.3 MOFs材料在能源氣體分離中的應用 872.3.1 MOFs材料對輕烴氣體的分離機理 872.3.2 C2s碳氫化合物/甲烷的吸附分離 882.3.3 乙炔/乙烯的吸附分離 912.3.4 烯烴/烷烴的吸附分離 922.4 COFs和HOFs材料在能源氣體存儲與分離中的應用概述 96參考文獻 98第3章 MOFs及其衍生物在光催化水分解和CO2還原方面的應用 1043.1 MOFs及其衍生物在光催化水分解方面的應用 1043.1.1 光催化水分解的基本原理 1043.1.2 MOFs材料光催化水分解的基本原理 1063.1.3 MOFs材料的改性策略 1063.2 MOFs及其衍生物在光催化CO2還原方面的應用 1223.2.1 引言 1223.2.2 光催化CO2還原機理 1233.2.3 MOFs材料應用于光催化CO2還原 1243.2.4 MOFs衍生物應用于光催化CO2還原 1363.2.5 小結 142參考文獻 142第4章 MOFs及其衍生物在電催化方面的應用 1514.1 電催化技術的介紹 1514.1.1 電解水技術的發展歷程 1514.1.2 電解水基本原理 1514.1.3 氧還原反應機理 1544.1.4 二氧化碳還原反應機理 1554.1.5 氮還原反應機理 1574.1.6 催化劑的設計原則 1584.1.7 評估電催化活性的評價指標 1594.2 MOFs及其衍生物作電催化劑的簡介 1624.2.1 原始MOFs材料作電催化劑的發展 1624.2.2 MOFs衍生物作電催化劑的優勢 1634.3 MOFs衍生物在HER方面的研究進展 1644.3.1 MOFs衍生的磷化物用于HER 1644.3.2 MOFs衍生的碳(氮)化物用于HER 1654.3.3 MOFs衍生的貴金屬/過渡金屬材料用于HER 1674.4 MOFs衍生物在OER方面的應用 1684.4.1 MOFs衍生的氧(氫氧)化物用于OER 1684.4.2 MOFs衍生的磷化物用于OER 1714.5 MOFs衍生物在ORR方面的應用 1724.6 MOFs及其衍生物在多功能催化劑方面的應用 1754.6.1 MOFs及其衍生物用于HER/OER 1754.6.2 MOFs及其衍生物用于OER/ORR 1764.6.3 MOFs及其衍生物用于ORR/OER/ORR 1784.7 MOFs及其衍生物在二氧化碳還原方面的應用 1784.7.1 MOFs材料用于CO2RR 1794.7.2 MOFs衍生碳材料用于CO2RR 1974.7.3 MOFs衍生單原子材料用于CO2RR 2004.7.4 MOFs衍生金屬/金屬化合物用于CO2RR 2134.8 MOFs及其衍生物在氮還原方面的應用 2224.8.1 MOFs材料用于NRR 2234.8.2 MOFs復合材料用于NRR 2254.8.3 MOFs衍生碳材料用于NRR 2274.8.4 MOFs衍生單原子材料用于NRR制氨 2284.8.5 MOFs衍生金屬/金屬化合物用于NRR 2314.9 MOFs及其衍生物用于其他電催化反應 2364.9.1 MOFs及其衍生物用于硝酸還原制氨 2364.9.2 MOFs用于電合成尿素 2404.9.3 MOFs衍生物用于氫氧化反應 2414.9.4 MOFs衍生物用于有機物氧化反應 2434.10 總結 248參考文獻 250第5章 MOFs材料在超級電容器領域的應用 2625.1 引言 2625.2 MOFs及其復合材料用于超級電容器電極 2645.3 MOFs衍生碳材料用于超級電容器電極 2685.4 MOFs衍生過渡金屬基納米材料用于超級電容器電極 2735.4.1 過渡金屬(氫)氧化物 2735.4.2 過渡金屬硫化物 2775.4.3 過渡金屬磷化物 2805.4.4 過渡金屬氧酸鹽化合物 2835.4.5 過渡金屬氮化物和硼化物 286參考文獻 288第6章 MOFs材料在電池中的應用 2926.1 金屬離子電池 2926.1.1 鋰離子電池 2926.1.2 鈉離子電池 3036.1.3 其他離子電池 3096.2 金屬-空氣電池 3206.2.1 鋰-氧氣電池 3206.2.2 鋅-空氣電池 3316.2.3 MOFs衍生材料在鈉/鎂/鋁-空氣電池中的應用 3456.3 鋰-硫電池 3496.3.1 鋰-硫電池簡介 3496.3.2 鋰-硫電池組成 3506.3.3 鋰-硫電池小結 3576.4 固態電解質 3576.4.1 原始MOFs基固態電解質 3586.4.2 MOFs基聚合物固態電解質 3616.4.3 離子液體@MOFs基固態電解質 3636.4.4 固態電解質小結 3656.5 鋰負極保護 3656.5.1 集流體涂層改性 3666.5.2 構建三維鋰負極 3676.5.3 鋰負極保護小結 370參考文獻 370第7章 MOFs材料在大氣污染控制中的應用 3837.1 引言 3837.2 MOFs材料用于含硫氣體的脫除 3847.2.1 H2S 3857.2.2 SO2 3887.3 MOFs材料用于含氮氣體的脫除 3907.3.1 NOx 3917.3.2 NH3 3987.4 MOFs材料用于揮發性有機物氣體的脫除 3997.4.1 VOCs的吸附 3997.4.2 VOCs的催化燃燒 4017.5 MOFs材料用于其他污染氣體的脫除 4037.5.1 CO 4037.5.2 Hg0 4067.6 展望 408參考文獻 409第8章 MOFs及其衍生物在水處理中的應用 4168.1 引言 4168.2 適用于水處理的MOFs材料 4198.3 MOFs及其衍生材料在水處理中的應用 4208.3.1 吸附技術 4208.3.2 高級氧化技術 4258.3.3 膜處理技術 4318.4 MOFs及其衍生材料在水處理應用中的毒性與緩解 4378.5 MOFs材料應用于水處理的挑戰和前景 438參考文獻 439第9章 MOFs及其衍生物在海水資源提取中的應用 4459.1 引言 4459.2 MOFs在海水提鈾中的應用 4469.2.1 ZIFs系列 4479.2.2 MILs系列 4539.2.3 UiOs系列 4579.3 MOFs在海水提鋰中的應用 4659.3.1 多晶MOFs膜 4669.3.2 MOFs混合基質膜 4689.3.3 MOFs通道膜 4699.4 展望 471參考文獻 472
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MOFS及其衍生材料在能源與環境領域的應用 作者簡介
王磊，1979年9月生。青島科技大學教授、博士生導師山東省杰出青年科學基金獲得者，泰山學者青年專家，生態化工國家重點實驗室培育基地主任，Chinese Journal of Catalysis、Nano Research、Ecoenergy等雜志編委。長期從事金屬-有機框架材料及其衍生物在能源轉化與存儲領域的應用研究，面向國家能源重大需求，聚焦綠色能源關鍵技術攻關，帶領團隊在高效電極和催化劑材料的設計合成及宏量制備方面達到國際領先水平。以第一或通訊作者身份在Nat Commun、Angew Chem Int Edit、Adv Mater、Energ Environ Sci等SCI期刊發表論文400余篇，影響因子大于10的論文180篇，他引16000余次，H因子64。主持國家自然科學基金、山東省重大科技創新工程、山東省杰出青年科學基金等項目20余項。作為第一完成人獲中國石油和化學工業聯合會科技進步獎、中國顆粒學會自然科學獎、中國可再生能源學會科學技術人物獎等多項獎勵。獲授權國家發明專利六十余項，多項成果實現了工業化應用。
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