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无机合成与制备化学论文

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无机合成与制备化学论文

徐如人,浙江省上虞市人,1932年2月生,无机化学家,中科院院士,现任吉林大学化学学院教授、吉林大学无机合成与制备化学(国家)重点实验室学术委员会副主任、中科院长春应化所稀土化学与物理重点开放实验室学术委员会主任。 徐如人教授1952年毕业于上海交通大学,任职于吉林大学化学系, 1979年任教授,曾任化学系主任、合成与催化研究所所长等职。他长期从事"沸石分子筛合成与结构化学"与"无机合成化学"基础研究。二十多年来在"分子筛的合成化学与晶化理论"、"无机微孔晶体合成化学、结构与性能、以及其分子工程学的研究"、"水热化学"等领域进行了系统深入的研究,为我国在上述研究领域进入国际先进行列做出了重要贡献。他对分子筛机理提出了比较全面的见解,对新型无机微孔晶体的开发有重要贡献,他与其研究集体开辟了一条在有机溶剂热体系中特种链状,层状与三维骨架结构无机化合物的合成路线,他们成功合成的磷酸铝JDF-20孔径是目前国际上最大的微孔磷酸铝。近十年来从事微孔晶体功能体系的分子工程学研究,对一维、二维、与三维磷酸铝体系的分子设计与定向合成进行了系统研究,获得了一批国际先进研究成果。他在国内外学术刊物上发表论文400余篇,出版了《沸石分子筛的结构与合成》、《固体核磁共振》、《无机合成化学》、《Progress in Zeolite Science - A China Perspective》、《无机合成与制备化学》与《分子筛与多孔材料化学》等八部学术专著。 他主持的《分子筛晶化机理及杂原子分子筛的开发》研究,获得1985年国家教委科学技术进步二等奖。《分子筛的晶化理论及新型分子筛的研制》,于1987年获国家自然科学三等奖。《新型微孔晶体的研究》与《醇体系中无机物的合成与晶化规律研究》分别获1992年、1994年国家教委科技进步一等奖,1996年又获国家教委科技进步二等奖及国家教委优秀教材一等奖。《三维骨架微孔化合物单晶合成与制备》获1998年教育部科技进步一等奖。《新型微孔晶体合成与新合成路线开发研究》获1999年国家自然科学三等奖。1995年获何梁何利科技进步化学奖。1986年和1990年先后获国家级有突出贡献中青年科学家和全国高校先进科技工作者。1998年被评为全国模范教师与全国教育系统劳动模范。他是或曾担任过国内著名学术刊物《高等学校化学学报》(中英文版)、《无机化学学报》与《应用化学学报》的副主编,国务院学位委员会第二、三届化学学科评审组成员与召集人,国家自然科学基金会第三届委员会委员,霍英东教育基金会顾问委员。1995年以他与闵恩泽院士为主席在中国首次召开了国际分子筛学术会议。他是2007年第十五届国际分子筛大会(15th IZC)的组织委员会主席。他先后应邀为《国际材料化学杂志》,《微孔材料》、《催化快报》、《催化前沿》、《无机化学通讯》、《微孔与介孔材料》与《固态科学》等国际著名学术杂志的编委或顾问编委。1998年当选为国际分子筛协会(IZA)执行理事。 1991年当选为中国科学院学部委员(院士)。2003年当选为第三世界科学院院士。 研究方向及主要研究内容介绍 微孔化合物的分子工程学研究 微孔无机化合物的分子工程学就是无机微孔化合物的分子设计与定向合成研究, 即以材料的功能为导向,进行结构设计, 最终实现定向合成。 研究内容包括: 1)具有特定孔道结构的分子筛的定向设计 利用计算机辅助的方法,以功能为导向,开发设计具有特定孔道结构的简单,快捷,高效的理论方法,并建立分子筛假想结构数据库。 2)无机微孔化合物的定向合成 主要通过三条定向合成路线: 模板指导下的定向合成路线;结构基块构筑的定向合成路线;数据挖掘辅助定向合成的路线为指导方法, 进行无机微孔晶体的定向合成工作。 新型微孔无机化合物的合成与表征 采用水热和溶剂热方法,在磷酸盐、砷酸盐、硼酸盐、钛酸盐、氧化锗与锗酸盐等体系中,进行具有新颖骨架结构的无机微孔材料的合成, 并通过大量的实验进行无机微孔化合物合成规律的研究。 分子筛晶化机理的研究 对晶化过程中的晶化动力学与晶体模型,以及转晶机制进行系统地研究,以得到晶核的生成与结构关系,晶化中的模板剂所起到的具体作用, 进而辅助定向合成。在百度百科搜到的,不知道你说的是不是这个人~~~

无机化学研究最新进展陈 荣 梁文平(国家自然科学基金委员会化学科学部,北京 100085) 近几年我国无机化学在国家自然科学基金及其它基础项目的支持下,基础研究取得突出进展,成果累累,一批中青年专家的工作脱颖而出。有的专家在科研成果转化、产业化方面作出了突出成绩;有的专家在国际高水平的专业杂志Science, Accounts of Chemical Reserch , ACI, J A C S上发表了一批有影响的科学论文。以化学著名期刊A C I E和J A C S为例,据不完全统计,近10年来,大陆学者在A C I E 上共发表论文44篇,其中无机化学领域的专家发表18篇,占41%。特别是近两年,大陆学者在A C I E 上共发表论文30篇,无机化学领域的专家发表16篇,占53%,增长迅速;近10年大陆学者在J A C S 上发表论文53篇,无机化学学者发表11篇,占20%;有机化学领域的专家,在A C I E 上共发表论文8篇;在J A C S 上发表论文14篇,也表现出良好的发展势头。我们相信在国家自然科学基金的资助下,化学学科能够继续取得基础研究的突破,开创新领域,开展国际领先的独创性研究工作。无机化学的在以下几个方面取得了令人瞩目的成绩: 中国科技大学钱逸泰、谢毅研究小组在水热合成工作基础上,在有机体系中设计和实现了新的无机化学反应,在相对低的温度制备了一系列非氧化物纳米材料。溶剂热合成原理与水热合成类似,以有机溶剂代替水,在密封体系中实现化学反应。他们在苯中280℃下将GaCl3和Li3N反应制得纳米GaN的工作发表在Science上,审稿人评价为“文章报道了两个激动人心的研究成果:在非常低的温度下苯热制备了结晶GaN;观察到以前只在超高压下才出现的亚稳的立方岩盐相。……”文章已被Science 等刊物引用60次。在甲苯中溶剂热共还原制成InAs,文章发表在J A C S上;在KBH4存在下,在毒性低的单质As和InCl3反应制得纳米InAs,文章发表在C M上;在700℃下将CCl4和金属Na发生类似Wurtz反应制成金刚石,该工作在Science上发表不久就被美国《化学与工程新闻》评价为“稻草变黄金”;用溶剂热合成了一维CdE(E=S,Se,Te),文章发表在C M上;用金属Na还原CCl4和SiCl4在400℃下制得一维SiC纳米棒的工作发表在A P L上,被审稿人认为这是一种“新颖的和非常有趣的合成方法,……将促进该领域更深入的工作”;多元金属硫族化合物纳米材料的溶剂热合成:如AgMS2 和CuMS2(M=Ga,In)的文章分别发表在C C和I C;成功地将部分硫族化合物纳米材料的溶剂制备降至室温,其中一维硒化物的工作发表在J A C S 和A M上;不定比化合物的制备和亚稳物相的鉴定:如Co9S8等不定比化合物的溶剂热合成发表在I C上,岩盐型GaN亚稳相的高分辨率电镜鉴定工作发表在A P L上。 吉林大学冯守华、徐如人研究组应用水热合成技术,从简单的反应原料出发成功地合成出具有螺旋结构的无机椨谢�擅赘春喜牧希?/FONT>M(4,4'-bipy)2(VO2)2(HPO4)4 (M=Co; Ni)。在这两个化合物中,PO4四面体和VO4N三角双锥通过共用氧原子交替排列形成新颖的V/P/O无机螺旋链。结构中左旋和右旋的V/P/O螺旋链共存。这些左旋和右旋的螺旋链严格交替,并被M(4,4'-bipy)2结构单元连接,形成开放的三维结构。无机螺旋链的形成,归因于M(4,4'-bipy)2结构单元上的两个联吡啶刚性分子分别与两个相邻螺旋链上的钒原子配位产生的拉力。研究结果发表在A C I E 2000, V 39, N 13, 2325-2327。鉴于在国际上无机水热合成前沿领域的系统和创新性研究工作,吉林大学无机合成与制备化学国家重点实验室冯守华教授和徐如人院士2001年应邀为美国化学会《化学研究评述》(Accounts of Chemical Reserch)撰写综述论文。综述题目为“New Materials in Hydrothermal Synthesis” (A C R,34(3),239?/FONT>247,2001)。该文从以下七个方面系统地总结了新材料水热合成化学方面的研究成果:微孔晶体;离子导体;复合氧化物和复合氟化物;低维磷酸铝;无机/有机杂化材料;特殊聚集态材料;材料,生命,环境与社会问题。 南京大学熊仁根、游效曾等在光学活性类沸石的组装及其手性拆分功能研究方面设计和合成具有手性与催化功能的无机椨谢�踊�亩辔�峁梗��歉男粤斯庋Щ钚缘奶烊挥谢�┪?/FONT>(奎宁),以它作为配体同金属离子自组装构成了一个能进行光学拆分(或选择性的包合S-构型)消旋2-丁醇和3-甲基-2-丁醇,拆分率达98%以上的三维多孔类沸石。在成功设计这个类沸石时,我们主要考虑了以下一些因素:负一价阴离子的配体(排除了外部阴离子占据空洞的可能性);配体具有大量的有机部分增强了疏水性;同时也有亲水基团, N、OH等基团共存于一个配体中, 这样配体具有两性;多个手性中心(4个)。这是目前第一个能拆分的具有光学活性的类沸石,该工作被认为是非常重要和有意义的工作,发表在A C I E,(2001,40,4422-4425)上,并被选为Hot Paper。 中国科学院福建物质结构研究所洪茂椿、吴新涛等在纳米材料和无机聚合物方面的工作有30篇论文发表在国际高水平的刊物如A C I E,J A C S,C E J,C C,I C上,引起了国内外同行的广泛重视。他们在纳米金属分子笼(nanometer-sized metallomolecular cage)的合成,结构和性能研究方面考虑有机桥联配体与金属离子的协同作用和结构调控,设计合成了一种含有机硫和氮的三齿桥联配体tpst, 其中的吡啶环与中心隔离体通过柔性的硫醚联结 通过tpst配体与两价的镍、钯或铂离子自组装反应,我们成功地构筑了具有Oh对称的立方体金属-有机笼子[Ni6(tpst)8Cl12],其笼内体积超过1000?3,可以同时容纳多种离子和溶剂分子。 该笼子在100° C下稳定并有12个较大的可变的窗口,可以让小分子进出笼子。这是目前已测定单晶结构的容量最大的一个金属-有机笼子( J A C S 2000, 122,4819-4820)。 进行了具有大孔洞的新型金属¾ 有机类分子筛(New type of metal-organic macroporous zeotype) 的合成,结构和性能的研究。这一方面的研究工作主要集中在合成合适的有机配体设计合成孔洞大小和形状适宜的复合聚合物。他们最近把tpst 配体和一价的金属离子进行逐步组装,制成了一种具有纳米级管的一维聚合物[Ag7(tpst)4(ClO4)2(NO3)5]n , 管中可以同时容纳离子和小分子。 这是目前唯一的一种具有金属-有机的纳米管的一维聚合物。 他们还成功地构筑了一个新型的具有纳米级孔洞的类分子筛[{Zn4(OH)2(bdc)3}· 4(dmso)2H2O]n , 其中孔洞的大小近一纳米。骨架的金属可以是具有催化活性的金属团簇。把多齿羧酸大配体与稀土金属和过渡金属离子反应,制成了多种含稀土金属和过渡金属且具有大孔洞的一维、二维和三维聚合物, [Gd2Ag2(pydc)4(H2O)4]n [{Gd2Cu3(pydc)6(H2O)12}4H2O]n ,[{Gd4Cu2(pydc)8 (H2O)12}4H2O]n ,[{Gd2Zn3(pydc)6(H2O)12}4H2O]n ,[{Gd4Zn2(pydc)8金属纳米线和金属-有机纳米板的合成和结构研究。设计合成了一些金属纳米线、金属-非金属纳米线和金属有机纳米板,应用结构化学研究手段,研究它们的自组装规律、空间结构、电子结构及其物理化学性能,探索空间结构与性质和性能的关系规律。 5.北京大学高松研究小组在磁分子材料的研究方面取得了突出成果。 外磁场依赖的特殊的磁弛豫现象。 在水溶液中以1:1:1的摩尔比缓慢扩散K3[M(CN)6] (M = FeIII,CoIII), bpym (2,2’-bipyrimidine) 和Nd(NO3)3, 合成了第一例氰根桥联的4f-3d二维配位高分子[NdM(bpym)(H2O)4(CN)6]× 3H2O, 24个原子形成的大六边形环, 分别以顶点和边相连, 构筑成独特的二维拓扑结构。通过对结构相同的两个化合物的磁性比较研究,确定了NdIII-FeIII间存在弱的铁磁相互作用。尽管在2K以上未观察到长程磁有序,零外场下变温交流磁化率也表现出通常的顺磁行为,但是,在外磁场(2kOe)存在时交流磁化率表现出慢的磁弛豫现象, 与超顺磁体和自旋玻璃有类似之处。用该体系几何上的自旋阻挫给予了初步解释(A C -I E, 40(2), 434-437, 2001)。金属簇合物为结构单元的超分子组装。 以混合稀土盐Dy(ClO4)3和天冬氨酸的水溶液, 调节溶液的pH到大约5, 合成得到了一个三维开放骨架结构的配位高分子, 其孔径达78A。 用天冬氨酸这个二元羧酸替代一元氨基羧酸的结果是, 在生理pH条件下形成的氨基酸稀土配合物从分立的四核立方烷结构组装成三维的超立方烷(A C-I E, 39(20), 3644-6, 2000)。 氰根桥联的三维铁磁体。以以4d金属离子Ru(III) 稳定的的二氰根配合物[RuIII(acac)2(CN)2]-为“建筑块”与3d金属离子Mn(II)反应,合成了一个氰根桥联的类金刚石结构的三维配位高分子。磁性研究表明,Ru-Mn间呈铁磁性作用,并且在6 K 以下表现出长程铁磁有序。这是第一例含Ru(III)的分子铁磁体。 缓慢扩散Cu(en)(H2O)2SO4的水溶液到K3[Cr(CN)6]的水-乙醇溶液,得到一个氰根桥联的结构新颖的三维配位高分子[Cu(EtOH)2][Cu(en)]2[Cr(CN)6]2,磁性研究表明,Cr-Cu间呈铁磁相互作用,并且在57 K以下表现出长程铁磁有序。这是第一个结构和磁性表征的Cr-Cu三维分子磁体(A C-I E, 40(16), 3031-3, 2001; J A C S, 123, 11809-10, 2001)。 6.清华大学李亚栋研究组在新型一维纳米结构的制备、组装方面取得了突出的进展。 李亚栋课题组首次发现了由具有准层状结构特性的金属铋形成的一种新型的单晶多壁金属纳米管,有关研究成果在美国化学会志上(J A C S 123(40), 9904~9905, 2001)报道。这是国际上首例由金属形成的单晶纳米管,铋纳米管的发现为无机纳米管的形成机理和应用研究提供了新的对象和课题。 他们还设计利用人工合成的有机无机层状结构作为前驱体合成出金属钨单晶纳米线和高质量的WS2纳米管,并借助小角X射线衍射和高分辨电镜微结构分析,详细研究了由层状前驱体到纳米管的层状卷曲机制,为一维纳米线和纳米管的合成提供了新的方法和思路。这方面的工作发表在德国应用化学(A C I E 41(2), 333~335, 2002)和美国化学会志(J A C S 124(7), 1411~1416, 2002)上。一维氧化物纳米线、带及管由于其广泛的应用情景而倍受重视。李亚栋等通过液相反应途径,在较温和的条件下成功地合成了高质量的a 和b 二氧化锰纳米线和纳米棒,同时实现了对产物成相的调控。此外,他们还合成出了单晶MoO3纳米带和钛酸盐纳米管。这方面的工作部分已发表在美国化学会志(J A C S 124(12), 2880~2881, 2002)等杂志上。 无机化学在最近几年里所取得的突出进展主要表现在固体材料化学、配位化学方面,在某种程度上与国际保持同步发展。从传统的无机化学角度来看,生物无机化学和放射化学的研究则相对滞后。在国家自然科学基金委员会政策局、化学部和中国科学院化学部的共同支持下,2002年3月5-7日在深圳举行了生物无机化学发展战略研讨会。会议分析了国内外生物无机化学发展过程和在目前生命科学和化学科学交叉发展相互促进的强大动力和趋势。我国生物无机化学是在20世纪80年代开始发生发展的,当时落后于国际约10年。在国家自然科学基金委员会十几年连续支持下,在全体从事生物无机化学研究者的努力下,生物无机化学的研究10年内跃升了三个台阶,研究对象从生物小分子配体上升到生物大分子;从研究分离出的生物大分子到研究生物体系;近年来又开始了对细胞层次的无机化学研究,研究水平逐年提高。我国在金属配合物与生物大分子的相互作用、金属蛋白结构与功能、金属离子生物效应的化学基础,以及无机药物化学、生物矿化方面都有了相对固定的研究方向,研究队伍日益年轻化。但我国生物无机化学的总体水平与国际水平还有一定差距,究其原因是研究经费投入不足,研究周期较长,但最突出的问题是缺乏杰出的青年研究人才。放射化学的研究也表现出以上特点,其中最重要的也是要扶持年青的研究人才脱颖而出。New Research Progress in Inorganic ChemistryChen Rong, Liang Wenping(Department of Chemical Sciences, National Natural Science Foundation of China, Beijing 100085)Key words: Inorganic Chemistry, Innovation Research Groups, Inorganic Synthesis

无机化学,是研究元素、单质和无机化合物的来源、制备、结构、性质百、变化和应用的一门化学分支。对于矿物资源的综合利用,近代技术中无机原材度料及功能材问料的生产和研究等都具有重大的意义。当前无机化学正处在蓬勃发展的新时期,许多边缘领答域迅速崛起,研究范围不断扩大。已形成无机合成内、丰产元素化学、配位化学、有机金属化学、无机固体化学、生物无机化学和同位素化学等领域。无机化学是容大学化学化工相关专业的必修课程。

无机合成论文

化学灌浆(ChemicalGrouting)是将一定的化学材料(无机或有机材料)配制成真溶液,用化学灌浆泵等压送设备将其灌入地层或缝隙内,使其扩散、胶凝或固化,以增加地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行混凝土物裂缝修补的一项地基处理和/html/shuili

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材料合成与制备论文

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优点主要是原料处理简单,成本低廉;缺点是制备温度高,对原料的研磨要求高,制得的成品粒径分布范围宽,形貌不规则。

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材料工程是研究、开发、生产和应用金属材料、无机非金属材料、高分子材料和复合材料的工程领域。其工程硕士学位授权单位培养从事新型材料的研究和开发、材料的制备、材料特性分析和改性、材料的有效利用等方面的高级工程技术人才。研修的主要课程有政治理论课、外语课、工程数学、材料物理化学工程、材料工程理论基础、材料结构与性能、材料结构和性能检测技术、材料合成与制备技术过程控制原理、计算机技术应用、近代材料的研究方法、材料科学与工程的新进展以及现代管理学基础等。

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金属材料的制备与合成论文

金属材料是指由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代,均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代,种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。我们对金属材料的认识应从以下几方面开始:一、分类:金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。①黑色金属又称钢铁材料,包括含铁90%以上的工业纯铁,含碳 2%~4%的铸铁,含碳小于 2%的碳钢,以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金,通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,并且电阻大、电阻温度系数小。③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料,以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等;还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金,以及金属基复合材料等。金属材料按生产成型工艺又分为铸造金属、变形金属 、喷射成形金属,以及粉末冶金材料。铸造金属通过铸造工艺成型,主要有铸钢、铸铁和铸造有色金属及合金。变形金属通过压力加工如锻造、轧制、冲压等成型,其化学成分与相应的铸造金属略有不同。喷射成形金属是通过喷射成形工艺制成具有一定形状和组织性能的零件和毛坯。金属材料的性能可分为工艺性能和使用性能两种。二、性能为更合理使用金属材料,充分发挥其作用,必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能(使用性能)及其在冷热加工过程中材料应具备的性能(工艺性能)。材料的使用性能包括物理性能(如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等)、化学性能(耐用腐蚀性、抗氧化性),力学性能也叫机械性能。材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。三、生产工艺:金属材料生产,一般是先提取和冶炼金属 。有些金属需进一步精炼并调整到合适的成分,然后加工成各种规格和性能的产品。提炼金属,钢铁通常采用火法冶金工艺,即采用转炉、平炉、电弧炉、感应炉、冲天炉(炼铁)等进行冶炼和熔炼;有色金属兼用火法冶金和湿法冶金工艺 ;高纯金属以及要求特殊性能的金属还采用区域熔炼、真空熔炼和粉末冶金工艺。金属材料通过冶炼并调整成分后,经过铸造成型,或经铸造、粉末冶金成型工艺制成锭、坯,再经塑性加工制成各种形态和规格的产品。对有些金属制品,要求其有特定的内部组织和力学性能,还常采用热处理工艺 。常用的热处理工艺有淬火、正火、退火、时效处理(将淬火后的金属制件置于室温或较高温度下保温适当时间,以提高其强度和硬度)等。四、发展趋势:金属材料的发展已从纯金属、纯合金中摆脱出来。随着材料设计、工艺技术及使用性能试验的进步,传统的金属材料得到了迅速发展,新的高性能金属材料不断开发出来。如快速冷凝非晶和微晶材料、高比强和高比模的铝锂合金、有序金属间化合物及机械合金化合金、氧化物弥散强化合金、定向凝固柱晶和单晶合金等高温结构材料、金属基复合材料以及形状记忆合金、钕铁硼永磁合金、贮氢合金等新型功能金属材料,已分别在航空航天、能源、机电等各个领域获得了应用,并产生了巨大的经济效益。

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