金屬-有機骨架分離膜 [Metal-Organic Framework Membranes] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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楊維慎，班宇傑 著

圖書標籤:

• 金屬有機骨架
• MOF
• 分離膜
• 膜科學
• 材料科學
• 化學工程
• 氣體分離
• 液體分離
• 吸附
• 催化
• 多孔材料

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030520395

版次：1

商品編碼：12217045

包裝：平裝

外文名稱：Metal-Organic Framework Membranes

開本：16開

齣版時間：2017-09-01

用紙：膠版紙

頁數：179

字數：240000

正文語種：中文

內容簡介

　　膜分離是一項先進的物質分離技術。膜材料的開發是構築高效分離膜的核心和基礎。金屬-有機骨架材料組成豐富、具有多樣化的孔道結構，這為膜材料的優化選擇提供瞭廣闊的空間。《金屬-有機骨架分離膜》依據國內外及作者研究團隊在金屬-有機骨架分離膜方麵的研究進展，從基本原理、實驗策略和技術手段等方麵深入闡述瞭金屬-有機骨架分離膜的基本類型、製備方法、傳質分離機理、錶徵方法以及應用領域，並展望瞭金屬-有機骨架分離膜的未來發展方嚮和應用潛力。
　　《金屬-有機骨架分離膜》可供膜分離領域的專業人員以及化學、化工和材料領域的研究人員參考使用。

內頁插圖

目錄

前言
1 金屬-有機骨架材料概述
1．1 金屬-有機骨架材料的組成和結構
1．1．1 金屬-有機骨架材料的組成
1．1．2 金屬-有機骨架材料的結構
1．2 幾種典型的金屬-有機骨架材料
1．3 金屬-有機骨架材料的性質與用途
1．3．1 金屬-有機骨架材料的性質
1．3．2 金屬-有機骨架材料的用途
1．4 金屬-有機骨架材料的孔道工程與選擇性吸附
1．5 金屬-有機骨架材料的設計、閤成與功能化
1．6 金屬-有機骨架材料的計算化學研究
參考文獻

2 金屬-有機骨架多晶膜的類型及製備方法
2．1 多晶膜的主要類型
2．2 支撐型多晶膜的製備
2．2．1 原位晶化法
2．2．2 二次生長法
2．2．3 反嚮擴散界麵生長法
2．2．4 層層組裝法
2．2．5 快速熱沉積法
2．3 支撐型取嚮多晶膜的製備
2．3．1 取嚮膜的意義
2．3．2 形成機理對製備取嚮膜的指導
2．4 無支撐型多晶膜的製備
2．4．1 反嚮擴散界麵生長法
2．4．2 二次生長法
2．5 多晶膜的後處理過程
2．6 多晶膜的後修飾過程
參考文獻

3 金屬-有機骨架雜化膜的類型及製備方法
3．1 金屬-有機骨架-石墨烯（氧化石墨烯）雜化膜
3．2 金屬-有機骨架-碳納米管雜化膜
3．3 金屬-有機骨架-水滑石雜化膜
3．4 金屬-有機骨架-沸石分子篩雜化膜
3．5 金屬-有機骨架與其他骨架材料形成的雜化膜
3．6 金屬-有機骨架-離子液體雜化膜
3．6．1 離子液體的氣體溶解性
3．6．2 支撐型離子液體膜
3．6．3 金屬-有機骨架-離子液體雜化膜的類型及製備方法
3．7 金屬-有機骨架-有機聚閤物雜化膜
3．7．1 錶麵生長型雜化膜
3．7．2 有機相填充型雜化膜
3．7．3 混閤基質型雜化膜
參考文獻

4 金屬-有機骨架分離膜傳質分離機理
4．1 分離膜的基本概念、學術用語及性能參數
4．1．1 分離膜的基本概念與學術用語
4．1．2 分離膜的性能參數
4．2 膜的傳質分離過程概述
4．2．1 氣體傳質分離過程
4．2．2 滲透氣化傳質過程
4．2．3 蒸氣滲透傳質過程
4．3 多晶膜的傳質分離機理
4．3．1 吸附一擴散分離模型
4．3．2 吸附控製的膜分離過程
……
5 金屬-有機骨架分離膜及納米晶粒的錶徵方法
6 金屬-有機骨架分離膜的應用
7 二維超薄金屬-有機骨架分離膜
索引

前言/序言

　　膜分離是一項先進的物質分離提純技術，因其具有效率高、能耗小、環境友好等特點，在化工、醫藥等領域中得到瞭廣泛應用。近年來，以無機多孔晶體材料發展齣的分離膜，憑藉規整的孔道結構和優良的穩定性，受到國際學術界的廣泛關注。膜材料的開發是構築高效分離膜的核心和基礎。金屬-有機骨架材料是一類新型的多孔晶體材料，它組成豐富、具有多樣化的孔道結構，對特定的氣體或液體分子具有選擇性吸附的特點，這就為膜材料的優化選擇提供瞭廣闊的空間。金屬-有機骨架分離膜有望在分子尺度上實現對氣體、液體的高效分離。
　　本書共七章。第1章為金屬-有機骨架材料概述，主要闡述金屬-有機骨架材料的組成、結構、性質、用途以及材料的孔道工程和選擇性吸附等，為金屬-有機骨架分離膜材料的優化選擇奠定瞭基礎。第2章與第3章為金屬-有機骨架多晶膜與金屬-有機骨架雜化膜的類型及製備方法，主要從實驗策略方麵闡述瞭金屬-有機骨架分離膜的製備方法、技術難點以及形成機理。第4章為金屬-有機骨架分離膜傳質分離機理，主要結閤客體分子在膜材料上吸附（溶解）和擴散理論闡述瞭金屬-有機骨架多晶膜和金屬-有機骨架混閤基質膜的傳質機理及分離模型。第5章為金屬-有機骨架分離膜及納米晶粒的錶徵方法，主要從技術手段方麵闡述瞭金屬-有機骨架分離膜及納米晶粒的結晶結構、化學組成、原子環境、晶粒度、顯微結構與微區形貌、熱分析、孔道結構、自由體積、滲透分離性能等錶徵方法。第6章為金屬-有機骨架分離膜的應用，主要闡述瞭金屬-有機骨架分離膜在氣體分離以及滲透氣化或蒸氣滲透液體分離領域的應用潛力。第7章為二維超薄金屬-有機骨架分離膜，主要闡述瞭二維超薄金屬-有機骨架分離膜的結構特點、製備和應用過程中所涉及的科學與技術難點以及未來發展方嚮。
　　近年來，國內外已有不少金屬-有機骨架晶體材料的專著齣版。將金屬-有機骨架晶體材料拓展為分離膜，是其最重要的應用領域之一，但國內外至今未有這方麵的專著問世。本書的齣版可填補金屬-有機骨架分離膜領域的空白，為膜分離領域的專業人員以及化學、化工和材料領域的研究人員提供一定的參考。
　　本書涉及領域較廣，其中關聯到許多復雜的科學問題，加之金屬-有機骨架分離膜正處於快速發展當中，膜類型、製備方法及錶徵手段等日新月異，書中難免存在諸多不足或疏漏，在此懇請廣大讀者批評指正。

《煉金術士的星辰圖》 這是一個關於煉金術士艾莉雅的故事。她並非尋常的煉金術士，她的目標並非點石成金，而是追尋物質的本源，理解宇宙萬物構建的深層邏輯。在古老的圖書館中，艾莉雅偶然發現瞭一本塵封的羊皮捲，上麵繪製著她從未見過的奇特星圖，星圖的每個節點都由錯綜復雜的綫條連接，如同一個立體而精巧的宇宙模型。 羊皮捲的描述晦澀難懂，卻點燃瞭艾莉雅內心深處對未知的好奇。她發現，這些節點並非遙遠的星辰，而是代錶著構成世界的基本元素，而連接它們的綫條，則是元素之間力量的流動與轉化。羊皮捲並非魔法書，而是描繪瞭一種物質構建的全新哲學——一種由無限微觀結構構建而成的、能夠實現物質性質躍遷的奇妙理論。 艾莉雅將自己的研究室改造成瞭一個簡陋的實驗室，她用盡畢生積蓄，購買瞭各種奇特的材料：閃爍著微光的礦石，能感知空氣流動的植物根須，以及從深海生物身上提取的粘稠液體。她開始嘗試復刻羊皮捲中描述的結構，這些結構異常微小，甚至肉眼無法分辨。她用精細的鑷子，小心翼翼地將微小的顆粒排列組閤，試圖構建齣那些神秘的節點。 起初，她的嘗試屢屢失敗。材料無法按照她的意願排列，結構總是脆弱不堪，甚至發生瞭一些微小的爆炸，將她的研究室弄得一片狼藉。但艾莉雅並未放棄，她一次次地審視羊皮捲，一次次地調整自己的方法。她意識到，她需要找到一種方法，讓這些微觀的“節點”能夠彼此“咬閤”，形成穩定而龐大的網絡。 在一次偶然的實驗中，她發現一種從火山岩漿中提煉齣的黑色粉末，在特定的溫度和濕度下，竟然能像磁石一樣吸引並固定其他微小的顆粒。這種粉末，成為瞭她構建星辰圖的關鍵。她將這種粉末作為“膠水”，將那些分散的元素顆粒連接起來，如同星辰圖中的綫條，將節點緊密地結閤在一起。 隨著研究的深入，她開始理解，這種結構並非簡單的堆砌，而是一種動態的平衡。微觀顆粒之間的空隙，能夠允許特定的物質通過，而某些物質則會被阻擋在外。這就像一個精密的篩子，能夠根據物質的特性進行分離。她將這種結構命名為“星辰之網”，因為它如同夜空中閃爍的星辰，雖然微小，卻構成瞭宏大而有序的宇宙。 艾莉雅成功地構建瞭第一張“星辰之網”。這張網極其微小，需要藉助她特製的放大鏡纔能勉強看到。然而，當她將含有多種物質的溶液倒在網上時，奇跡發生瞭。溶液中的某些成分被網孔截留，而另一些成分則順利通過。她成功地將復雜的混閤物分離開來。 這僅僅是一個開始。艾莉雅繼續探索，她發現改變“星辰之網”的構建方式，例如改變顆粒的材質、調整顆粒的大小、改變顆粒的排列密度，甚至引入不同的“膠水”，都能夠賦予“星辰之網”不同的分離能力。她能夠分離齣空氣中的微塵，能夠淨化被汙染的水源，甚至能夠從海洋中提取稀有的金屬。 她的名聲開始在煉金術士的圈子裏流傳，人們稱她為“物質的編織者”。許多煉金術士前來拜訪，希望學習她的技藝。艾莉雅並不吝嗇分享，她將自己的發現記錄在一本厚厚的筆記中，將那些曾經晦澀難懂的星辰圖，轉化成清晰易懂的圖解和實驗步驟。 然而，她深知，這僅僅是物質世界浩瀚奧秘的冰山一角。她知道，還有更多的“星辰圖”等待被發現，還有更多的物質世界等待被構建。艾莉雅將自己的筆記本留給瞭她的學徒，而她自己，則帶著對未知更深切的渴望，踏上瞭新的探索之路，去追尋那更加遙遠的星辰。她的故事，成為瞭煉金術士們口耳相傳的傳說，激勵著一代又一代的後來者，去探索物質的無限可能。

評分☆☆☆☆☆

《金屬-有機骨架分離膜》這本書，給我帶來瞭前所未有的閱讀體驗，它不僅僅是一本技術手冊，更是一部關於分子設計與工程創新的史詩。作者以其非凡的洞察力，將MOFs材料從實驗室的“寵兒”推嚮瞭工業應用的“舞颱”。我尤其被書中關於MOFs膜在能源領域應用的章節所吸引。在能源生産和儲存過程中，高效的分離技術是至關重要的。例如，在氫氣生産和純化過程中，MOFs膜可以實現高純度氫氣的製備，這對於氫能源的發展具有戰略意義。書中詳細探討瞭不同MOFs結構在氣體分離過程中的動力學和熱力學機製，並對膜的滲透性和選擇性進行瞭量化分析。作者並沒有迴避MOFs膜在實際應用中可能遇到的挑戰，例如成本、規模化生産以及長期穩定性等問題，而是積極地提齣瞭相應的解決方案和研究方嚮。這讓我感受到作者的深邃思考和對科學探索的執著。這本書不僅僅是材料科學領域的專業書籍，它更觸及瞭化工、環境、能源等多個交叉學科的前沿，是一部值得反復品讀的傑作。

評分☆☆☆☆☆

《金屬-有機骨架分離膜》這本書，如同一本精密的“分子操作指南”，為我揭示瞭如何利用MOFs材料實現前所未有的分離精度。作者以其淵博的學識和清晰的思路，將MOFs膜的復雜世界，變得觸手可及。書中關於MOFs膜在有機溶劑納濾（OSN）領域的應用，讓我看到瞭化學工業綠色化的新方嚮。有機溶劑納濾是一種高效、節能的分離技術，廣泛應用於精細化學品的分離純化、催化劑迴收以及溶劑迴收等領域。MOFs膜憑藉其對溶劑和溶質尺寸、化學性質的敏感性，能夠實現高選擇性、高通量的有機溶劑納濾。作者詳細分析瞭不同MOFs結構在OSN過程中的性能錶現，並對膜的穩定性和抗溶脹性進行瞭深入探討。我尤其對書中關於MOFs膜與傳統OSN膜（如聚閤物膜）的性能對比印象深刻，MOFs膜在選擇性和通量方麵均錶現齣顯著優勢。這本書不僅讓我瞭解瞭MOFs在OSN領域的最新進展，更讓我看到瞭材料科學如何為推動工業的可持續發展做齣貢獻。

評分☆☆☆☆☆

我最近讀完一本名為《金屬-有機骨架分離膜》的書，內心真是波瀾壯闊，久久不能平息。這本書深入淺齣地探討瞭金屬-有機骨架（MOFs）材料在分離膜領域的應用，這絕對是我近年來讀到的最激動人心、最具啓發性的科學著作之一。作者以極其細膩的筆觸，勾勒齣瞭MOFs獨特的晶體結構，那種由金屬離子和有機配體精確編織而成的三維網絡，本身就如同鬼斧神工般的藝術品。我以前隻知道MOFs在氣體吸附方麵有卓越錶現，但這本書徹底顛覆瞭我的認知，它詳細闡述瞭MOFs如何通過其高度可調的孔徑、豐富的官能團以及獨特的化學性質，轉化為高性能的分離膜。書中對於MOFs膜製備方法的介紹，簡直是一場工藝的盛宴，從溶液澆鑄、相轉化，到蒸發誘導自組裝，每一種技術都被講解得如此透徹，仿佛我親身參與瞭實驗過程。更令我著迷的是，作者並沒有止步於理論的闡述，而是花瞭大量篇幅，用生動的案例和詳實的數據，展示瞭MOFs膜在氣體分離（如CO2捕獲）、液體分離（如水淨化、有機溶劑納濾）以及同位素分離等領域的突破性進展。我尤其對書中關於MOFs膜在提高氣體分離選擇性和滲透性方麵的討論印象深刻，這簡直是在解決現實世界中最棘手的環境和能源挑戰。讀完這本書，我感覺自己對材料科學和化工分離領域有瞭全新的認識，也對未來分離技術的創新充滿瞭無限的憧憬。

評分☆☆☆☆☆

閱讀《金屬-有機骨架分離膜》這本書，猶如接受瞭一場關於分子尺度工程的“思想啓濛”。作者以其嚴謹的邏輯和獨到的見解，將MOFs這種高度有序的晶體材料，在分離膜領域的應用潛力，展現得淋灕盡緻。書中對於MOFs膜在氣體儲存與分離（例如，天然氣儲存、碳捕獲）方麵的深入分析，尤其讓我印象深刻。MOFs材料之所以在這些領域錶現齣色，是因為其巨大的比錶麵積、可調控的孔道結構以及獨特的化學環境，能夠實現對氣體的強力吸附和選擇性分離。作者詳細闡述瞭不同MOFs骨架（如MIL係列、HKUST-1等）在氣體吸附和分離過程中的性能差異，並對影響分離效率的關鍵因素進行瞭深入探討。我特彆對書中關於MOFs膜的“動態吸附”行為的解讀感到著迷，這意味著膜的吸附性能會隨著氣體組分和壓力的變化而變化，這為實現更智能化的分離提供瞭可能。這本書不僅普及瞭MOFs分離膜的知識，更激發瞭我對材料科學和化學工程領域深入探索的欲望。

評分☆☆☆☆☆

在我手中，《金屬-有機骨架分離膜》這本書，不僅僅是紙張和油墨的集閤，更是一扇通往新材料與新技術前沿的窗口。作者用一種旁徵博引、細緻入微的方式，將MOFs膜的方方麵麵展現在我麵前。書中對於MOFs膜在油水分離方麵的應用，讓我看到瞭解決全球水資源短缺問題的希望。油水分離在工業生産、環境保護以及日常生活等領域都至關重要，但傳統的分離方法往往效率不高，且容易産生二次汙染。MOFs膜憑藉其疏水性、親水性以及可調控的錶麵性質，能夠實現高效、選擇性的油水分離。作者詳細介紹瞭不同MOFs結構在油水分離中的機理，並列舉瞭大量的實驗數據和應用案例。我特彆對書中關於MOFs膜的“自清潔”性能的探討印象深刻，這種特性能夠有效減少膜的汙染，延長其使用壽命。這本書的實用性和前沿性，讓我看到瞭MOFs分離膜在解決現實世界重大問題方麵的巨大潛力。

評分☆☆☆☆☆

翻開《金屬-有機骨架分離膜》這本書，我仿佛進入瞭一個由納米級“分子籠”構築的神奇世界。作者以其精湛的寫作技巧，將MOFs材料的復雜結構和分離機理，描繪得如同詩歌般優美。書中關於MOFs膜在痕量汙染物檢測領域的應用，給瞭我極大的啓發。在環境監測和食品安全領域，高效、靈敏的檢測技術是必不可少的。MOFs膜憑藉其獨特的吸附能力和選擇性，能夠從復雜的基體中富集目標汙染物，從而提高檢測靈敏度。作者詳細介紹瞭MOFs膜在吸附和檢測有機汙染物、重金屬離子以及生物標誌物等方麵的應用案例，並提供瞭詳實的實驗數據和分析方法。我特彆欣賞書中關於MOFs膜的“協同效應”的討論，例如將MOFs與其他功能材料（如納米顆粒、聚閤物）復閤，可以進一步提升膜的分離和檢測性能。這本書讓我看到瞭MOFs膜在解決現實世界挑戰方麵的巨大潛力，也讓我對材料科學的未來發展充滿瞭期待。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，《金屬-有機骨架分離膜》這本書的閱讀過程，對我來說是一次思維的“洗禮”。作者以一種宏大的視野，將MOFs這種新興材料在分離技術領域的應用，描繪得淋灕盡緻。書中對於MOFs膜在生物醫藥領域的潛力進行瞭深入的探討，這讓我耳目一新。例如，利用MOFs膜進行藥物緩釋、蛋白質分離以及生物樣品的前處理，都可能帶來革命性的突破。作者詳細闡述瞭MOFs膜的生物相容性、可降解性以及對特定生物分子的選擇性識彆能力。書中還介紹瞭如何通過對MOFs膜進行錶麵修飾，使其具備抗菌、抗凝血等功能，這對於開發新型生物醫用材料具有重要的指導意義。而且，作者在討論MOFs膜的製備和應用時，並沒有忽視綠色化學和可持續發展的理念，他積極倡導利用環境友好的溶劑和工藝，最大程度地減少對環境的影響。這本書的深度和廣度，都讓我受益匪淺，它不僅拓展瞭我對MOFs材料的認識，更激發瞭我對跨學科研究的濃厚興趣。

評分☆☆☆☆☆

這本書《金屬-有機骨架分離膜》帶給我的衝擊，遠不止於知識的獲取，更在於它對我思考方式的重塑。作者以一種近乎哲學傢的視角，審視瞭MOFs材料的本質屬性——那種在原子尺度上精確控製的“分子篩”特性。他不僅僅是在介紹一種材料，更是在描繪一種“分子世界的建築學”。我尤其欣賞書中對於MOFs結構與性能之間關係的深刻洞察。通過巧妙地設計有機配體和選擇不同的金屬節點，MOFs的孔道尺寸、形狀甚至錶麵化學性質都可以被“量身定製”，這為開發具有特定分離功能的膜提供瞭前所未有的可能性。書中關於如何利用MOFs膜的“形狀選擇性”和“化學選擇性”來達到高效分離的論述，簡直是妙不可言。例如，在二氧化碳捕獲領域，MOFs膜能夠優先吸附和滲透CO2，而阻擋其他氣體，這對於緩解氣候變化具有劃時代的意義。書中詳細分析瞭不同MOFs結構（如ZIFs、UiOs等）在不同分離體係中的優勢和劣勢，為研究者提供瞭寶貴的參考。而且，作者在討論MOFs膜的製備過程中，也著重強調瞭“缺陷工程”和“界麵工程”的重要性，這錶明即使是微小的結構調整，也可能對膜的性能産生巨大的影響。這本書的價值在於，它不僅教會瞭我“是什麼”，更教會瞭我“為什麼”和“如何去”。

評分☆☆☆☆☆

在翻閱《金屬-有機骨架分離膜》這本書時，我感覺自己仿佛置身於一個由分子構築的奇妙迷宮之中，而作者則是那個指引我探索的智者。他將復雜晦澀的MOFs理論，用清晰流暢的語言娓娓道來，使得即使是初學者也能領略到其精妙之處。書中對MOFs膜在水處理領域的應用進行瞭詳盡的描述，這部分內容尤其讓我感到振奮。傳統的水處理技術往往能耗高、效率低，而MOFs膜憑藉其高通量、高選擇性的特點，有望徹底改變這一局麵。作者詳細介紹瞭MOFs膜在去除重金屬離子、有機汙染物以及實現海水淡化等方麵的潛力，並且引用瞭大量最新的研究成果作為佐證。我特彆被書中關於MOFs膜的“動態孔隙”特性所吸引，這意味著膜的孔道可以根據外界環境（如壓力、溫度、溶劑）的變化而發生可逆的收縮或膨脹，這種“智能”特性為實現更精細化的分離提供瞭新的思路。此外，書中還對MOFs膜的穩定性、抗汙染性以及長期運行性能進行瞭深入的探討，這些都是評價一個分離膜技術是否真正實用化的關鍵因素。這本書的嚴謹性與前瞻性，讓我對MOFs分離膜技術的未來充滿瞭信心。

評分☆☆☆☆☆

《金屬-有機骨架分離膜》這本書，是一部關於“精準分離”的百科全書。作者以其深厚的學術功底和敏銳的科學洞察力，將MOFs材料在分離膜領域的最新進展，係統而全麵地呈現給讀者。書中關於MOFs膜在同位素分離方麵的應用，讓我大開眼界。同位素分離在核工業、能源以及科學研究等領域具有至關重要的作用，但傳統的分離技術往往能耗高、效率低。MOFs膜憑藉其對同位素細微尺寸差異的敏感性，有望實現更高效、更經濟的同位素分離。作者詳細分析瞭MOFs結構中孔道尺寸、化學勢等因素對同位素選擇性的影響，並引用瞭最新的實驗數據和理論模擬結果。我尤其被書中關於MOFs膜在分離氫同位素（如氘和氚）方麵的研究成果所吸引，這對於核聚變能源的發展具有重要的意義。這本書的嚴謹性和前瞻性，讓我對MOFs分離膜技術的未來充滿瞭無限的遐想。