第1章概述1 1.1多孔材料概述1 1.1.1多孔材料的分類1 1.1.2多孔材料的發(fā)展歷程2 1.2多孔材料的表征5 1.2.1晶體結構表征5 1.2.2化學組分表征7 1.2.3孔徑及比表面積表征10 1.2.4形貌表征11 1.3多孔材料的應用研究11 1.3.1工業(yè)催化12 1.3.2光電催化13 1.3.3吸附與分離13 1.3.4能源存儲與轉化14 1.3.5生物醫(yī)學15 參考文獻15 第2章微孔分子篩材料的制備16 2.1引言16 2.2微孔分子篩材料的發(fā)現(xiàn)和人工合成的發(fā)展16 2.3分子篩的制備方法25 2.3.1水熱合成27 2.3.2溶劑熱合成36 2.3.3離子熱合成37 2.3.4微波法合成39 2.3.5干膠法合成41 2.3.6后處理合成43 2.3.7分子篩的綠色合成47 2.4小結51 參考文獻52 第3章新型微孔材料的制備59 3.1引言59 3.2金屬有機框架（MOFs）材料60 3.2.1MOFs材料的發(fā)展與分類60 3.2.2MOFs材料的特點61 3.2.3MOFs材料的制備方法61 3.2.4MOFs材料的結構調控64 3.3微孔有機聚合物材料68 3.3.1微孔有機聚合物的發(fā)展68 3.3.2微孔有機聚合物的制備方法70 3.3.3微孔有機聚合物的結構調控86 3.4小結93 參考文獻94 第4章介孔材料的制備104 4.1引言104 4.2介孔碳材料105 4.2.1介孔碳材料概述105 4.2.2介孔碳材料的合成路徑105 4.2.3介孔碳薄膜材料110 4.2.4介孔碳塊體材料和泡沫材料111 4.2.5介孔碳的微納米形貌控制114 4.2.6介孔碳材料的功能化與改性118 4.3介孔二氧化硅材料125 4.3.1介孔二氧化硅的發(fā)現(xiàn)125 4.3.2介孔二氧化硅的制備127 4.3.3介孔二氧化硅納米顆粒的合成140 4.4介孔金屬氧化物材料142 4.4.1概述142 4.4.2軟模板法制備介孔金屬氧化物142 4.4.3硬模板法制備介孔金屬氧化物143 4.4.4強化結晶法145 4.4.5合成后固-固轉換145 4.4.6納米粒子自組裝146 4.4.7軟模板法與硬模板法的比較146 4.4.8硬模板法調控介孔金屬氧化物的孔徑與壁厚147 4.5介孔金屬材料148 4.5.1概述148 4.5.2硬模板法制備介孔金屬材料148 4.5.3軟模板法制備介孔金屬材料149 4.6小結155 參考文獻156 第5章大孔與多級孔材料的制備163 5.1引言163 5.2大孔材料的制備163 5.2.1大孔材料的特點163 5.2.2陽極氧化鋁164 5.2.3泡沫金屬材料166 5.2.4大孔金屬材料168 5.2.5大孔非金屬材料170 5.2.6大孔陶瓷材料172 5.3多級孔材料的制備174 5.3.1多級孔材料的特點174 5.3.2微孔-介孔材料174 5.3.3微孔-大孔材料182 5.3.4介孔-大孔材料184 5.3.5微孔-介孔-大孔材料191 5.4小結195 參考文獻195 第6章多孔材料在工業(yè)催化中的應用209 6.1引言209 6.2多孔材料在工業(yè)催化典型反應中的應用209 6.2.1催化裂化和加氫裂化209 6.2.2柴油餾分的改造升級216 6.2.3天然氣轉化成油及化學品222 6.2.4甲醇制碳氫化合物231 6.2.5選擇性氧化236 6.2.6精細化學品制備和轉化244 6.2.7NOx的選擇性催化還原250 6.3小結260 參考文獻260 第7章多孔材料在光電催化中的應用273 7.1引言273 7.2多孔材料在光催化中的應用274 7.2.1光催化技術簡介274 7.2.2光催化技術的基本原理和分類274 7.2.3光催化技術的影響因素275 7.2.4多孔材料在光催化應用中的特點275 7.2.5多孔材料在光催化反應中的具體應用276 7.3多孔材料在電催化中的應用285 7.3.1電催化技術簡介285 7.3.2電催化技術的基本原理和分類286 7.3.3電催化技術的影響因素289 7.3.4多孔材料在電催化應用中的特點290 7.3.5多孔材料在電催化反應中的具體應用291 7.4小結310 參考文獻310 第8章多孔材料在吸附與分離領域中的應用318 8.1引言318 8.2小分子選擇性吸附分離319 8.2.1CO2選擇性吸附分離320 8.2.2小分子烷烴/烯烴類氣體吸附分離326 8.2.3其他小分子吸附分離329 8.2.4分子篩用于吸附分離工業(yè)過程331 8.3有機染料分子吸附分離333 8.3.1陽離子染料吸附分離334 8.3.2陰離子染料吸附分離340 8.3.3酸性染料吸附分離342 8.4重金屬離子吸附分離346 8.4.1汞離子吸附分離347 8.4.2鉛離子吸附分離348 8.4.3鎘離子吸附分離350 8.4.4銅離子吸附分離351 8.4.5其他金屬離子吸附分離351 8.5小結352 參考文獻353 第9章多孔材料在能源存儲中的應用363 9.1引言363 9.2堿金屬（鋰/鈉/鉀）離子電池365 9.2.1堿金屬（鋰/鈉/鉀）離子電池的工作原理366 9.2.2多孔碳基復合負極材料368 9.2.3多孔合金基復合負極材料373 9.2.4多孔過渡金屬化合物基負極材料378 9.3堿金屬（鋰/鈉）硫電池383 9.3.1堿金屬（鋰/鈉）硫電池的基本原理和組成384 9.3.2多孔碳/硫復合正極材料387 9.3.3多孔材料對堿金屬（鋰/鈉）負極的修飾390 9.3.4多孔集流體392 9.4金屬空氣電池393 9.4.1金屬空氣電池的工作原理394 9.4.2空氣正極用多孔材料398 9.4.3多孔材料在金屬空氣電池負極中的應用402 9.5固態(tài)電池技術405 9.5.1固態(tài)電池技術概述406 9.5.2多孔材料在固態(tài)電池中的應用411 9.6水系離子電池414 9.6.1水系電池概述415 9.6.2多孔材料在水系鋅離子電池電極中的應用416 9.7超級電容器422 9.7.1超級電容器的組成與電荷存儲機理423 9.7.2超級電容器系統(tǒng)425 9.7.3多孔碳基電極材料426 9.7.4金屬有機框架基電極材料431 9.7.5多孔有機聚合物基電極材料433 9.8小結436 參考文獻437 第10章多孔材料在生物醫(yī)學領域中的應用450 10.1引言450 10.2藥物控釋與遞送451 10.2.1二氧化硅多孔材料451 10.2.2多孔分子篩460 10.2.3碳基多孔材料466 10.3組織工程471 10.3.1多孔聚合物472 10.3.2多孔水凝膠474 10.3.3陶瓷475 10.3.4玻璃476 10.3.5多孔磷酸鈣477 10.3.6羥基磷灰石478 10.3.7金屬479 10.3.8分子篩480 10.4生物成像481 10.4.1磁共振481 10.4.2熒光成像482 10.4.3光聲成像482 10.5生物傳感483 10.5.1介孔二氧化硅483 10.5.2介孔碳484 10.5.3納米多孔金486 10.6抗菌多孔材料486 10.6.1抗菌分子篩486 10.6.2抗菌金屬有機框架489 10.7生物安全性497 10.7.1二氧化硅497 10.7.2分子篩499 10.7.3多孔碳500 10.8小結500 參考文獻501 第11章總結與展望508 11.1總結508 11.1.1多孔材料的制備508 11.1.2多孔材料的應用513 11.2展望516 11.2.1多孔材料的基礎研究516 11.2.2多孔材料的產業(yè)化研究519 參考文獻522