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化学进展 2011, Vol. 23 Issue (01): 42-52 前一篇   后一篇

• 特约稿 •

功能化的无机复合体系

魏霄, 王开学, 陈接胜   

  1. 上海交通大学化学化工学院 上海 200240
  • 收稿日期:2010-07-01 修回日期:2010-10-01 出版日期:2011-01-20 发布日期:2011-09-02
  • 作者简介:e-mail:chemcj@sjtu.edu.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(No.20731003)资助

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The Functional Inorganic Composites

Wei Xiao, Wang Kaixue, Chen Jiesheng   

  1. School of Chemistry and Chemical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
  • Received:2010-07-01 Revised:2010-10-01 Online:2011-01-20 Published:2011-09-02

通过化学物理相互作用将不同组分进行复合可以形成各种各样的复合体系。如果体系中的组分均为无机物或以无机物为主则相应的复合体系称为无机复合体系。通过对组成、结构及形貌等进行设计与调控,可以赋予无机复合体系独特的性质和功能。常见的无机复合体系主要包括主-客体复合物、配位聚合物以及各种纳米复合体系等。这些无机复合体系的功能化对新材料及新能源的开发和利用具有重要意义。本文综述了各种新型无机复合体系的最新研究进展,总结了本课题组在无机复合体系及其功能化的设计与开发方面取得的最新结果,并对功能化的无机复合体系作为新型材料的应用进行了展望。

关键词： 无机复合体系, 材料, 结构, 功能

Composite systems may be obtained through chemical-physical incorporation of various components, and if the components are inorganic or largely inorganic, the composites are designated inorganic composite systems. The properties and functions of inorganic composites can be tuned through controlling the composition, the structure and the morphology of the composites. The inorganic composite systems usually include the host-guest composites, coordination polymers and a variety of nanocomposites and so on. The functionalization of these inorganic composites is very important for develop and application of the new materials and energies. This article briefly reviews the recent advancement in design and preparation of inorganic composites such as the functional host-guest composites, functional nanocomposites as well as functional coordination polymers with the luminescent, magnetic and catalytic properties. And the relevant recent results achieved by our own research group have been summarized. The practical application of functional inorganic composites and its impact on the advancement of science and technology are also discussed.

Key words: inorganic composites, materials, structures, functions

中图分类号: 

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[1] 周馨我(Zhou X W), 张公正(Zhang G Z), 范广裕(Fan G Y). 功能材料学(Functional Material Science), 北京: 北京理工大学出版社(Beijing: Beijing Institute of Technology Press), 2002
[2] Dag O, Kuperman A, Ozin G A. Adv. Mater., 1995, 7: 72—78
[3] Gao Q, Xiu Y, Li G D, Chen J S. J. Mater. Chem., 2010, 20: 3307—3312
[4] Guo Y, Zhang H, Wang Y, Liao Z L, Li G D, Chen J S. J. Phys. Chem. B, 2005, 109: 21602—21607
[5] 李文卓(Li W Z), 陆军(Lu J), 秦成刚(Qin C G), 陈接胜(Chen J S), 李连生(Li L S), 黄佰渠(Huang B Q). 化学学报(Acta Chmica Sinica), 2004, 62(22): 2239—2243
[6] Li L, Zhou X S, Li G D, Pan X L, Chen J S. Angew. Chem. Int. Ed., 2009, 48: 6678—6682
[7] Briseno A L, Holcombe T W, Boukai A I, Garnett E C, Shelton S W, Fréchet J J M, Yang P D. Nano Lett., 2010, 10: 334—340
[8] Hochbaum A I, Yang P D. Chem. Rev., 2010, 110: 527—546
[9] Briseno A L, Yang P D. Nature Matel., 2009, 8: 7—8
[10] Yan R X, Liang W J, Fan R, Yang P D. Nano Lett., 2009, 9: 3820—3825
[11] Nazzal A Y, Wang X Y, Qu L H, Yu W, Wang Y J, Peng X G, Xiao M. J. Phys. Chem. B, 2004, 108: 5507—5515
[12] Berezovsky J, Gywat O, Meier F, Battaglia D, Peng X G, Awschalom D D. Nature Phys., 2006, 2: 831—834
[13] Wang Z L. Adv. Funct. Mater., 2008, 18: 3553—3567
[14] Wei T Y, Yeh P H, Lu S Y, Wang Z L. J. Am. Chem. Soc., 2009, 131: 17690—17695
[15] Zhang D H, Li G D, Li J X, Chen J S. Chem. Comm., 2008, 3414—3416
[16] Zhang D H, Li H B, Li G D, Chen J S. Dalton Trans., 2009, 10527—10533
[17] Zou X X, Li G D, Guo M Y, Li X H, Liu D P, Su J, Chen J S. Chem. Eur. J., 2008, 14: 11123—11131
[18] Wu T S, Wang K X, Li G D, Sun S Y, Sun J, Chen J S. Appl. Mater. Inter., 2010, 2: 544—550
[19] Jiang Y S, Li G H, Tian Y, Liao Z L, Chen J S. Inorg. Chem. Commun., 2006, 9: 595—598
[20] Xiong H M, Liu D P, Xia Y Y, Chen J S. Chem. Mater., 2005, 17: 3062—3064
[21] Liu D P, Li G D, Su Yan, Chen J S. Angew. Chem. Int. Ed., 2006, 45: 7370—7373
[22] Liu D P, Li G C, Li J X, Li X H, Chen J S. Chem. Commun., 2007, 4131—4133
[23] Wu T S, Wang K X, Zou L Y, Li X H, Wang P, Wang D J, Chen J S. J. Phys. Chem. C, 2009, 113: 9114—9120
[24] Wang K J, Li G D, Li J X, Wang Q, Chen J S. Crys. Grow. Ses., 2007, 7: 2265—2267
[25] Wang K J, Wang K X, Zhang H, Li G D, Chen J S. J. Phys. Chem. C, 2010, 114: 2471—2475
[26] Li W Z, Qin C G, Xiao W M, Chen J S. J. Sol. Stat. Chem., 2005, 178: 390—394
[27] Tian Y, Li G D, Gao Q, Xiu Y, Li X H, Chen J S. Chem. Lett., 2007, 36: 422—423
[28] Ohno H, Shen A, Matsukura F, Oiwa A, Endo A, Katsumoto S, Iye Y. Appl. Phys. Lett., 1996, 69: 363—365
[29] Munekata H, Ohno H, Molnar S, Segmüller A, Chang L L, Esaki L. Phys. Rev. Lett., 1989, 63: 1849—1852
[30] Zou X X, Li G D, Wang K X, Li L, Su J, Chen J S. Chem. Commun., 2010, 46: 2122—2114
[31] Li X H, Zhang D H, Chen J S. J. Am. Chem. Soc., 2006, 128: 8382—8383
[32] Li X H, Li J X, Li G D, Liu D P, Chen J S. Chem. Eur. J., 2007, 13: 8754—8761
[33] Wang Q, Li G D, Xu S, Li J X, Chen J S. J. Mater. Chem., 2008, 18: 1146—1152
[34] James S L. Chem. Soc. Rev., 2003, 32: 276—288
[35] Pan L, Liu H, Lei X, Huang X, Olson D H, Turro N J, Li J. Angew. Chem. Int. Ed., 2003, 42: 542—546
[36] Chui S S Y, Lo S M F, Charmant J P H, Orpen A G, Williams I D. Science, 1999, 283: 1148—1150
[37] Batten S R, Robson R. Angew. Chem. Int. Ed., 1998, 37: 1460—1494
[38] Rosseinsky M J. Micro. Meso. Mater., 2004, 73: 15—30
[39] Kitagawa S, Kitaura R, Noro S. Angew. Chem. Int. Ed., 2004, 43: 2334—2375
[40] Morris R E, Bu X H. Nature Mater., 2010, 2: 353—361
[41] Ren Y P, Long L S, Mao B W, Yuan Y Z, Huang R B, Zheng L S. Angew. Chem. Int. Ed., 2003, 42: 532—535
[42] Yue Q, Yang J, Li G H, Li G D, Chen J S. Inorg. Chem., 2006, 45: 4431—4439
[43] Yang J, Yue Q, Li G, Cao J J, Li G H, Chen J S. Inorg. Chem., 2006, 45: 2857—2865
[44] Yue Q, Yang J, Yuan H M, Chen J S. J. Mol. Struct., 2007, 827: 114—120
[45] Thuéry P, Villiers C, Jaud J, Ephritikhine M, Masci B. J. Am. Chem. Soc., 2004, 126: 6838—6839
[46] Forbes T Z, McAlpin J G, Murphy R, Burns P C. Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47: 2824—2827
[47] Sigmon G E, Ling J, Unruh D K, Moore-Shay L, Ward M, Weaver B, Burns P C. J. Am. Chem. Soc., 2009, 131: 16648—16649
[48] Sigmon G E, Unruh D K, Ling J, Weaver B, Ward M, Pressprich L, Simonetti A, Burns P C. Angew. Chem. Int. Ed., 2009, 48: 2737—2740
[49] Ma S Q, Sun D F, Simmons J M, Collier C D, Yuan D Q, Zhou H C. J. Am. Chem. Soc., 2008, 130: 1012—1016
[50] Sun D F, Ma S Q, Ke Y X, Collins D J, Zhou H C. J. Am. Chem. Soc., 2006, 128: 3896—3897
[51] Ke Y X, Collins D J, Sun D F, Zhou H C. Inorg. Chem., 2006, 45: 1897—1899
[52] Jiang Y S, Li G H, Tian Y, Liao Z L, Chen J S. Inorg. Chem. Commun., 2006, 9: 595—598
[53] Liao Z L, Li G D, Bi M H, Chen J S. Inorg. Chem., 2008, 47: 4844—4853
[54] Yu Z T, Liao Z L, Jiang Y S, Li G H, Chen J S. Chem. Eur. J., 2005, 11: 2643—2650
[55] Yu Z T, Liao Z L, Jiang Y S, Li G H, Li G D, Chen J S. Chem. Commun., 2004, 1814—1814
[56] Jiang Y S, Yu Z T, Liao Z L, Li G H, Chen J S. Polyhedron, 2006, 25: 1359—1366
[57] Zhang F, Li G D, Chen J S. J. Col. Inter. Sci., 2008, 327: 108—114
[58] Zhang F, Ma H, Chen J, Li G D, Zhang Y, Chen J S. Bioresource Technol., 2008, 99: 4803—4808
[59] Zhang Y, Zhang F, Li G D, Chen J S. Mater. Lett., 2007, 61: 5209—5212
[60] Zhang F, Wang K X, Li G D, Chen J S. Electrochem. Commun., 2009, 11: 130—133
[61] 罗曼罗(Romero P G), 桑切斯(Sanchez C). (张学军、迟伟东 译)功能杂化材料(Functional Hybrid Materials). 北京: 化学工业出版社(Beijing: Beijing Chemical Industry Press), 2006 《化学进展——清洁能源材料与器件专辑》近期目次预告 新材料是战略性新兴产业的基础 (陈立泉) 锂离子电池硅复合负极材料 (高鹏飞 杨军) 锂离子电池电极材料选择 (张临超 陈春华) 锂离子电池正极材料的结构设计与改性 (王兆翔 陈立泉 黄学杰) 自由基聚合物——一类新颖的高性能二次电池材料 (赵瑞瑞 朱利敏 杨汉西) 锂离子电池负极材料Li4Ti5O12 (杨立 陈继章 唐宇峰 房少华) 锂离子电池负极硅基材料 (陶占良 王洪波 陈军) 锂离子电池的安全性技术 (夏兰 李素丽 艾新平 杨汉西) 纳米薄膜锂离子电池电极材料 (周永宁 傅正文) 锂离子二次电池界面过程的红外光谱研究 (李君涛 方俊川 苏航 孙世刚) 硼基锂盐电解质在锂离子电池中的应用 (仇卫华 阎坤 连芳 乔亚非) 离子液体在电池中的应用研究 (陈人杰 张海琴 吴锋) 微型锂离子电池及关键材料的研究 (董全峰 宋杰 郑明森 Susanne Jacke Wolfram Jaegermann) 有机硼酸锂盐及亚硫酸酯类功能电解质材料的研究 (陈人杰 何舟影 吴锋) 锂离子电池电极界面特性研究方法 (秦银平 庄全超 史月丽 江利 孙智 孙世刚) 锂离子电池安全性能研究 (吴凯 张耀 曾毓群 杨军) 中低温固体氧化物燃料电池阴极材料 (邵宗平) 低温固体氧化物燃料电池 (章蕾 夏长荣) 无机质子导体的研究进展 (马桂林 许佳 张明 王小稳 尹金玲 徐建红) 单气室固体氧化物燃料电池关键材料与微堆系统 (吕喆 魏波 田彦婷 王志红 苏文辉) 固体氧化物燃料电池关键材料综述及电池堆研究 (陈建颖 曾凡蓉 王绍荣 陈玮 郑学斌) 低温制备的掺杂氧化锆/氧化铈电解质的研究进展 (刘泽 韩敏芳 雷泽 宋世栋 于立安) 质子型可逆固体氧化物电池的材料与反应机理 (何非 彭冉冉 杨上峰) 质子交换膜燃料电池材料 (刘志祥 钱伟 郭建伟 张杰 王诚 毛宗强) Pt基金属间化合物电催化剂 (李翔 安丽 张丽娟 李钒 汪夏燕 夏定国) 直接甲醇燃料电池关键材料与技术 (王新东 谢晓峰 王萌 刘桂成 苗睿瑛 王一拓 阎群) 高性能锂硫电池材料研究进展 (温兆银 梁宵 刘宇) 高容量硫/碳复合正极材料 (赖超 李国春 高学平) 锂硫电池关键材料研究进展与展望 (董全峰 王翀 郑明森) 高比能锂硫电池关键材料的研究 (王维坤 余仲宝 苑克国 王安邦 杨裕生) 柔性染料敏化太阳电池的制备和性能研究 (林原 王尚华 付年庆 张敬波 周晓文 肖绪瑞) 染料敏化太阳能电池固态电解质的研究进展 (秦达 郭晓枝 孙惠成 于哲勋 罗艳红 孟庆波 李冬梅)
[1] 鄢剑锋, 徐进栋, 张瑞影, 周品, 袁耀锋, 李远明. 纳米碳分子——合成化学的魅力[J]. 化学进展, 2023, 35(5): 699-708.
[2] 鲍艳, 许佳琛, 郭茹月, 马建中. 基于微纳结构的高灵敏度柔性压力传感器[J]. 化学进展, 2023, 35(5): 709-720.
[3] 徐怡雪, 李诗诗, 马晓双, 刘小金, 丁建军, 王育乔. 表界面调制增强铋基催化剂的光生载流子分离和传输[J]. 化学进展, 2023, 35(4): 509-518.
[4] 杨越, 续可, 马雪璐. 金属氧化物中氧空位缺陷的催化作用机制[J]. 化学进展, 2023, 35(4): 543-559.
[5] 邵月文, 李清扬, 董欣怡, 范梦娇, 张丽君, 胡勋. 多相双功能催化剂催化乙酰丙酸制备γ-戊内酯[J]. 化学进展, 2023, 35(4): 593-605.
[6] 刘振东, 潘嘉杰, 刘全兵. 机器学习在设计高性能锂电池正极材料与电解质中的应用[J]. 化学进展, 2023, 35(4): 577-592.
[7] 张慧迪, 李子杰, 石伟群. 共价有机框架稳定性提高及其在放射性核素分离中的应用[J]. 化学进展, 2023, 35(3): 475-495.
[8] 董宝坤, 张婷, 何翻. 柔性热电材料的研究进展及应用[J]. 化学进展, 2023, 35(3): 433-444.
[9] 张晓菲, 李燊昊, 汪震, 闫健, 刘家琴, 吴玉程. 第一性原理计算应用于锂硫电池研究的评述[J]. 化学进展, 2023, 35(3): 375-389.
[10] 杨国栋, 苑高千, 张竞哲, 吴金波, 李发亮, 张海军. 多孔电磁波吸收材料[J]. 化学进展, 2023, 35(3): 445-457.
[11] 刘峻, 叶代勇. 抗病毒涂层[J]. 化学进展, 2023, 35(3): 496-508.
[12] 蒋昊洋, 熊丰, 覃木林, 高嵩, 何刘如懿, 邹如强. 用于电热转化、存储与利用的导电相变材料[J]. 化学进展, 2023, 35(3): 360-374.
[13] 刘雨菲, 张蜜, 路猛, 兰亚乾. 共价有机框架材料在光催化CO2还原中的应用[J]. 化学进展, 2023, 35(3): 349-359.
[14] 牛文辉, 张达, 赵振刚, 杨斌, 梁风. 钠基-海水电池的发展:“关键部件及挑战”[J]. 化学进展, 2023, 35(3): 407-420.
[15] 李锋, 何清运, 李方, 唐小龙, 余长林. 光催化产过氧化氢材料[J]. 化学进展, 2023, 35(2): 330-349.
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功能化的无机复合体系