本書主要圍繞作者在缺陷與催化方面開展的研究工作進行了系統(tǒng)梳理和總結(jié),內(nèi)容包括固體缺陷化學(xué)及其發(fā)展概述、催化中的缺陷材料及其作用機制概述、碳材料缺陷與催化、金屬材料缺陷與催化、金屬化合物材料缺陷與催化、金屬有機配位化合物缺陷與催化、負(fù)載型材料缺陷與催化等。通過催化劑表面缺陷的構(gòu)筑,設(shè)計高性能催化劑,認(rèn)識缺陷產(chǎn)生機制,理解缺陷與催化性能之間的構(gòu)效關(guān)系,構(gòu)建其在催化劑設(shè)計方面的應(yīng)用基礎(chǔ),為新型催化劑的設(shè)計提供理論依據(jù)。
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目錄
前言
第1章固體缺陷化學(xué)及其發(fā)展概述 1
1.1引言 1
1.2固體缺陷化學(xué)的概述 1
1.2.1固體缺陷化學(xué)的基本分類 1
1.2.2固體缺陷化學(xué)的符號和化學(xué)反應(yīng) 6
1.3固體缺陷化學(xué)在材料中的應(yīng)用與發(fā)展 9
1.3.1缺陷材料在儲能領(lǐng)域的應(yīng)用 9
1.3.2缺陷材料在催化領(lǐng)域的應(yīng)用 15
1.3.3缺陷材料在力學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用 38
1.4結(jié)論與展望 39
參考文獻 39
第2章催化中的缺陷材料及其作用機制概述 45
2.1引言 45
2.2催化材料的缺陷類型及表征方法 45
2.2.1催化材料中的缺陷類型 46
2.2.2催化材料中缺陷的表征方法 47
2.3固體缺陷與催化活性的內(nèi)在關(guān)系 51
2.3.1缺陷材料催化的反應(yīng)機制 51
2.3.2缺陷材料催化過程中的重構(gòu)和動態(tài)演變 58
2.4缺陷催化材料的可控構(gòu)筑 61
2.4.1直接合成缺陷催化材料 61
2.4.2催化材料的缺陷構(gòu)筑改性 61
2.5結(jié)論與展望 66
參考文獻 66
第3章碳材料缺陷與催化 73
3.1引言 73
3.2碳缺陷納米材料合成與表征 74
3.2.1碳缺陷納米材料可控合成與制備 74
3.2.2碳缺陷納米材料的物理表征 77
3.3碳缺陷納米材料的催化應(yīng)用 79
3.3.1碳缺陷納米材料在電催化方面的應(yīng)用 80
3.3.2碳缺陷納米材料在光(電)催化方面的應(yīng)用 87
3.3.3碳缺陷納米材料在熱催化方面的應(yīng)用 90
3.4結(jié)論與展望 95
參考文獻 96
第4章金屬材料缺陷與催化 106
4.1引言 106
4.2金屬缺陷納米材料在電催化領(lǐng)域的應(yīng)用 107
4.2.1表面臺階和晶界在金屬電催化劑中的作用 108
4.2.2合金電催化劑的無序結(jié)構(gòu)與脫合金 110
4.3金屬缺陷納米材料在熱催化領(lǐng)域的應(yīng)用 112
4.3.1零維缺陷的金屬納米材料和其在熱催化領(lǐng)域的應(yīng)用 113
4.3.2二維(一維)缺陷的金屬納米材料和其在熱催化領(lǐng)域的應(yīng)用 120
4.3.3三維缺陷的金屬納米材料和其在熱催化領(lǐng)域的應(yīng)用 127
4.4金屬缺陷納米材料在光(電)催化領(lǐng)域的應(yīng)用 132
4.4.1金屬助催化劑/半導(dǎo)體材料在光(電)催化領(lǐng)域的應(yīng)用 133
4.4.2等離激元納米金屬材料在光(電)催化領(lǐng)域的應(yīng)用 135
4.5結(jié)論與展望 137
參考文獻 138
第5章金屬化合物材料缺陷與催化 149
5.1引言 149
5.2過渡金屬化合物缺陷材料的合成與表征 149
5.2.1過渡金屬化合物缺陷材料可控合成與制備 149
5.2.2過渡金屬化合物缺陷材料的物理表征 163
5.3過渡金屬化合物缺陷材料的催化應(yīng)用 170
5.3.1過渡金屬化合物納米材料在電催化方面的應(yīng)用 170
5.3.2過渡金屬化合物納米材料在光(電)催化方面的應(yīng)用 186
5.3.3過渡金屬化合物納米材料在熱催化方面的應(yīng)用 210
5.4結(jié)論與展望 226
參考文獻 227
第6章金屬有機配位化合物缺陷與催化 242
6.1引言 242
6.1.1金屬有機配合物的定義與組成 242
6.1.2金屬有機配位材料的分類 244
6.2缺陷型金屬有機配合物 246
6.2.1金屬有機配合物的缺陷工程及其可控制備 246
6.2.2缺陷型金屬有機配合物催化劑的表征 260
6.3缺陷型金屬有機配位材料的催化應(yīng)用 262
6.3.1金屬有機配位材料在電催化方面的應(yīng)用 262
6.3.2金屬有機配合物材料在熱催化方面的應(yīng)用 271
6.4結(jié)論與展望 279
參考文獻 279
第7章負(fù)載型材料缺陷與催化 284
7.1引言 284
7.2負(fù)載型缺陷材料的合成與表征 284
7.2.1負(fù)載型缺陷材料可控合成與制備 284
7.2.2負(fù)載型缺陷材料的物理表征 294
7.3負(fù)載型缺陷材料在催化領(lǐng)域的應(yīng)用 294
7.3.1碳基負(fù)載型缺陷材料 295
7.3.2二維磷基材料 298
7.3.3過渡金屬化合物負(fù)載型缺陷材料 299
7.4結(jié)論與展望 303
參考文獻 304