Índice | |
Capítulo 1 Princípios importantes da síntese inorgânica e da química preparativa 1 1.1 Princípio da preparação de partículas monodispersas 1 1.1.1 Formação de precipitação 1 1.1.2 Formação de núcleos cristalinos 2 1.1.3 Crescimento do núcleo cristalino 2 1.1.4 Separação de nucleação e crescimento 3 1.1.5 Modelo cinético de crescimento coloidal 3 1.1.6 Métodos para evitar aglomeração 5 1.2 Princípio de crescimento de cristais 5 1.2.1 Conceitos relacionados aos cristais 5 1.2.2 Questões básicas do crescimento de cristais 6 1.2.3 Processo básico de crescimento de cristais 7 1.2.4 Teoria do crescimento de cristais 7 1.2.5 Termodinâmica e Cinética do Crescimento de Cristais 8 1.2.6 Morfologia do crescimento cristalino 9 1.2.7 Relação entre a geometria do cristal e sua estrutura interna 10 1.3 Teoria micelar e seu princípio de síntese biomimética 11 1.3.1 Formação de micelas 11 1.3.2 Estrutura das micelas 12 1.3.3 Sistema micelar na síntese de materiais biomiméticos 12 1.4 Princípios de controle do tamanho e da morfologia das partículas 15 1.4.1 Introdução 15 1.4.2 Processos químicos que produzem precipitação 16 1.4.3 Processos físicos de nucleação e crescimento de partículas 16 Referência 17 Capítulo 2 Síntese e preparação inorgânicas importantes Métodos químicos 19 2.1 Síntese hidrotérmica e solvotérmica 19 2.1.1 Características da síntese hidrotérmica e solvotérmica 19 2.1.2 Meios de reação de síntese hidrotérmica e solvotérmica 19 2.1.3 Aparelho e processo de síntese hidrotérmica e solvotérmica 20 2.1.4 Aplicação da síntese hidrotérmica e solvotérmica 21 2.2 Método de síntese sol-gel (sol-gel) 22 2.2.1 Princípio da síntese sol-gel 23 2.2.2 Características da síntese sol-gel 26 2.2.3 Processo de síntese sol-gel e seus fatores de influência 27 2.2.4 Aplicação do método de síntese sol-gel 29 2.3 Síntese em fase sólida 31 2.3.1 Método de síntese em fase sólida de baixa temperatura 32 2.3.2 Método de síntese em fase sólida de alta temperatura 33 2.4 Deposição química de vapor (CVD) 35 2.4.1 Princípio da deposição química de vapor 36 2.4.2 Características da deposição química de vapor 36 2.4.3 Aplicação da deposição química de vapor 36 2.4.4 Várias tecnologias CVD recentemente desenvolvidas 37 2.5 Síntese eletroquímica 38 2.5.1 Princípio da síntese eletroquímica 38 2.5.2 Dispositivo de eletrólise 38 2.5.3 Fatores que afetam a síntese eletroquímica 38 2.5.4 Características da síntese eletroquímica 39 2.5.5 Aplicação da síntese eletroquímica 39 2.6 Síntese de micro-ondas 40 2.6.1 Princípio da síntese de microondas 41 2.6.2 Características da síntese de microondas 41 2.6.3 Aplicação da síntese de microondas 42 2.7 Síntese biônica 43 2.7.1 Princípio da síntese biomimética 43 2.7.2 Características da síntese biomimética 43 2.7.3 Aplicação da síntese biomimética 44 Referências 46 Capítulo 3 Preparação e Progresso da Pesquisa de Condutores Sólidos de Alto Proton à Base de Ácido Heteropoli 50 3.1 Introdução 50 3.2 Síntese de heteropoliácidos 51 3.2.1 Vários fatores importantes que afetam a síntese de poliácidos 51 3.2.2 Métodos de síntese 53 3.2.3 Métodos de separação 57 3.2.4 Exemplos de síntese de alguns ácidos heteropoli importantes 58 3.2.5 Novos progressos na síntese de heteropoliácidos 61 3.3 Condutividade de prótons de heteropoliácidos 63 3.4 Condutividade de prótons de compósitos de matriz inorgânica contendo heteropoliácidos 65 3.5 Condutividade de prótons de compósitos de matriz orgânica contendo heteropoliácidos 67 3.6 Condutividade de prótons de materiais compósitos multimatriz contendo heteropoliácidos 69 3.7 Aplicação de heteropoliácidos na pesquisa de células de combustível de membrana de troca de prótons 70 3.8 Resumo e Perspectivas de Pesquisa 72 Referências 72 Capítulo 4 Preparação Química da Peneira Molecular e Seus Materiais Porosos 76 4.1 Peneiras moleculares mesoporosas e materiais porosos ordenados 76 4.1.1 Visão geral 76 4.1.2 Peneiras moleculares mesoporosas típicas 78 4.2 Novos progressos na síntese e aplicação de materiais porosos 80 4.2.1 Progresso da pesquisa sobre síntese hidrotérmica e aplicação de peneiras moleculares de heteroátomos 80 4.2.2 Síntese controlada de nanocristais de peneira molecular microporosa e suas aplicações catalíticas 84 4.2.3 Progresso da Pesquisa sobre Síntese de Peneiras Moleculares de Poros Grandes 89 4.2.4 Funções e aplicações de materiais mesoporosos ordenados 91 Referências 95 Capítulo 5 Preparação e aplicação de materiais luminescentes híbridos complexos de terras raras 99 5.1 Classificação de materiais híbridos 99 5.1.1 Materiais híbridos com matriz inorgânica 99 5.1.2 Materiais híbridos baseados em polímeros 101 5.1.3 Materiais híbridos com matrizes híbridas inorgânicas/orgânicas 101 5.2 Complexos comumente usados em materiais híbridos 102 5.2.1 Ligante 102 5.2.2 Íons metálicos 103 5.3 Preparação de materiais híbridos 103 5.3.1 Materiais híbridos com ligações secundárias 103 5.3.2 Materiais híbridos com fortes ligações químicas 110 5.4 Aplicações de materiais híbridos 115 5.4.1 Materiais ópticos 115 5.4.2 Filmes de conversão de energia 116 5.4.3 Sensores químicos 116 5.4.4 Biomarcadores e Detecção 116 5.5 Conclusão e Perspectivas 116 Referências 117 Capítulo 6 Síntese e Aplicação de Fulerenos e Seus Derivados 120 6.1 Estrutura e propriedades dos fulerenos 120 6.2 Síntese de fulerenos 121 6.2.1 Método de síntese de descarga de arco 121 6.2.2 Método de combustão 122 6.2.3 Método de síntese de plasma 123 6.2.4 Método de decomposição instantânea de matéria orgânica a vácuo 123 6.2.5 Método de síntese catalítica de superfície 123 6.2.6 Síntese de Metalofulerenos 124 6.3 Derivatização de fulerenos 125 6.3.1 Reações de cicloadição 125 6.3.2 Reação de hidrogenação 131 6.3.3 Reações de halogenação 132 6.3.4 Adição eletrofílica 133 6.3.5 Reações de adição nucleofílica 134 6.3.6 Reações de radicais livres 135 6.3.7 Introdução às reações de derivatização de metalofulerenos 135 6.4 Aplicações dos fulerenos e seus derivados 136 6.4.1 Supercondutores orgânicos 136 6.4.2 Ferromagnetos orgânicos moles 136 6.4.3 Materiais orgânicos para células solares 136 6.4.4 Aplicação de fulerenos em química medicinal 137 Referências 138 Capítulo 7 Síntese, Estrutura e Aplicação de Polímeros de Coordenação de Estrutura Metal-Orgânica (MOFs) 141 7.1 Introdução 141 7.2 Progresso da pesquisa de complexos de estrutura metal-orgânica 141 7.2.1 Complexos estruturais de ácidos carboxílicos 141 7.2.2 Complexos de esqueleto heterocíclicos contendo nitrogênio 147 7.2.3 Complexos de estrutura de ligantes mistos 150 7.2.4 Complexos de estrutura construídos com ligantes organofosfínicos 151 7.2.5 Complexos de estrutura contendo ligantes orgânicos contendo CN 151 7.2.6 Complexos de estrutura contendo dois ligantes 152 7.2.7 Complexos de estrutura contendo dois centros 152 7.3 Síntese de polímeros de coordenação de estrutura metal-orgânica (MOFs) 153 7.3.1 Princípios de síntese 153 7.3.2 Síntese de polímeros de coordenação de estrutura 153 7.4 Fatores que afetam a síntese de complexos de estrutura metal-orgânica 154 7.4.1 Efeito do íon metálico central no complexo 154 7.4.2 Efeitos dos ligantes nos complexos 154 7.4.3 Efeito do solvente em complexos 155 7.4.4 Efeito dos ânions nos complexos 155 7.4.5 Efeito do pH nos polímeros de coordenação 155 7.4.6 Efeitos de moléculas orgânicas ou inorgânicas de molde em polímeros de coordenação 155 7.4.7 Efeito da razão dos reagentes no complexo 155 7.4.8 Efeito dos contra-íons nos complexos 155 7.4.9 Efeito do método de síntese em complexos de estrutura 156 7.5 Propriedades e aplicações de complexos de estrutura metal-orgânica 156 7.5.1 Reconhecimento molecular 156 7.5.2 Reconhecimento de íons e troca iônica 156 7.5.3 Propriedades ópticas não lineares 157 7.5.4 Magnetismo, fluorescência e atividade biológica 157 7.5.5 Função de armazenamento de gás 157 7.5.6 Desempenho catalítico e função de separação assimétrica de MOFs de estrutura 157 7.5.7 Polimerização de MOFs de estrutura nanoespaços 158 7.6 Perspectiva 158 7.6.1 Colaboração entre a estrutura funcional e a molécula hóspede 159 7.6.2 Compostos de camada fina de baixa dimensão 159 7.6.3 Compostos mesoporosos 159 7.6.4 Anisotropia 159 7.6.5 Esqueletos redox 159 7.6.6 Preparação e aplicação de MOFs nanométricos 159 Referências 159 Capítulo 8 Progresso da Pesquisa na Preparação e Aplicação de Materiais Híbridos Inorgânicos-Orgânicos 162 8.1 Introdução 162 8.2 Classificação de materiais híbridos inorgânicos-orgânicos 162 8.3 Preparação de materiais híbridos inorgânicos-orgânicos 163 8.3.1 Método Sol-Gel 163 8.3.2 Síntese hidrotermal 163 8.3.3 Síntese térmica de íons 165 8.3.4 Método de mistura 165 8.3.5 Método de automontagem 165 8.3.6 Outros métodos 167 8.4 Progresso da pesquisa de materiais híbridos inorgânicos-orgânicos 167 8.4.1 Preparação de materiais híbridos inorgânicos-orgânicos pelo método hidrotérmico 167 8.4.2 Preparação de materiais híbridos inorgânicos-orgânicos pelo método ionotérmico 180 8.4.3 Preparação de materiais híbridos inorgânicos-orgânicos pelo método de mistura 181 8.4.4 Preparação de materiais híbridos inorgânicos-orgânicos por automontagem 182 8.4.5 Preparação de materiais híbridos inorgânicos-orgânicos pelo método de intercalação 186 8.4.6 Preparação de materiais híbridos inorgânicos-orgânicos pelo método de microondas 186 8.4.7 Preparação de materiais híbridos inorgânicos-orgânicos usando tecnologia LB 186 8.4.8 Preparação de materiais híbridos inorgânicos-orgânicos por polimerização eletrolítica 187 8.5 Aplicações de materiais híbridos inorgânicos-orgânicos 187 8.5.1 Materiais estruturais 187 8.5.2 Materiais Elétricos 188 8.5.3 Materiais ópticos 188 8.5.4 Materiais magnéticos 189 8.5.5 Materiais catalíticos 190 8.5.6 Biomateriais 192 8.5.7 Materiais de floculação 192 8.6 Perspectiva 192 Referências 192 Capítulo 9 Preparação e Aplicação de Nanomateriais 197 9.1 Preparação e aplicação de nanomateriais de dimensão zero 197 9.1.1 Métodos de preparação de nanomateriais de dimensão zero 197 9.1.2 Síntese de nanocristais monodispersos 200 9.1.3 Propriedades físicas e químicas das nanopartículas e suas aplicações 9.2 Preparação e aplicação de nanomateriais unidimensionais 202 9.2.1 Preparação de nanomateriais unidimensionais 203 9.2.2 Propriedades e aplicações de nanomateriais unidimensionais 206 9.3 Preparação e aplicação de nanomateriais estruturados com núcleo e casca 208 9.3.1 Mecanismo de formação de materiais com estrutura núcleo-casca 208 9.3.2 Preparação de nanopartículas inorgânicas/inorgânicas de núcleo-casca 209 9.3.3 Nanopartículas núcleo-casca inorgânicas/orgânicas 211 9.3.4 Nanopartículas núcleo-casca orgânicas/inorgânicas 213 9.3.5 Nanopartículas orgânicas/núcleo-casca orgânicas 213 Referências 214 Capítulo 10 Progresso na Síntese e Pesquisa Catalítica de Catalisadores de Metátese de Olefinas 217 10.1 Tipos de reações de metátese de olefinas 217 10.2 Mecanismo catalítico da metátese de olefinas 218 10.3 Descoberta e desenvolvimento inicial da metátese de olefinas 219 10.4 Progresso em catalisadores de metátese de olefinas de rutênio 219 10.4.1 Compostos de carbeno de rutênio contendo dois carbenos N-heterocíclicos (NHC) 220 10.4.2 Compostos de carbeno de rutênio contendo ligantes de carbeno N-heterocíclicos (NHC) 220 10.4.3 Efeito dos substituintes na posição 1,3 do carbeno N-heterocíclico (NHC) 222 10.4.4 Efeito da 4,5-substituição de carbenos N-heterocíclicos na catálise 231 10.4.5 Complexos de carbeno rutênio N-heterocíclicos assimétricos 232 10.4.6 Efeito do tamanho do anel de ligantes carbênicos N-heterocíclicos na atividade catalítica 236 10.4.7 Efeitos de outros ligantes heterocíclicos ligados ao centro de rutênio no catalisador 237 10.5 Conclusão 239 Referências 239 |
breve introdução | |
Este livro consiste em dez capítulos. Os dois primeiros capítulos explicam os princípios e métodos importantes da química de síntese e preparação inorgânica. Os últimos oito capítulos apresentam a síntese e preparação, aplicação e progresso da pesquisa de importantes compostos poliácidos, peneiras moleculares e materiais porosos, materiais luminescentes híbridos complexos de terras raras, fulerenos e derivados, polímeros de coordenação de estrutura metal-orgânica, materiais híbridos inorgânico-orgânicos, nanomateriais e catalisadores de metátese de olefinas. É moderno, inovador e voltado para o futuro, refletindo a fronteira e a direção do desenvolvimento desta disciplina. O livro lista mais de 1.300 referências sobre novos progressos nos últimos anos. Este livro pode ser usado como um livro-texto para alunos de pós-graduação e alunos de graduação sênior em química, engenharia química, materiais e outras especializações, e também pode ser usado como referência para um grande número de pessoal científico e tecnológico. |
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