无机合成化学的热点研究领域
无机化学中的纳米材料合成与应用
无机化学中的纳米材料合成与应用在无机化学领域，纳米材料合成与应用是一个备受关注的研究方向。
纳米材料，即尺寸在纳米级别的晶体或颗粒，具有独特的物理、化学和生物学性质，因此在材料科学、催化剂、能源存储和转化、药物传输等领域具有广泛的应用前景。
本文将讨论无机化学中纳米材料的合成方法及其在不同领域的应用。
一、纳米材料的合成方法1. 溶剂热法溶剂热法是一种常见的纳米材料合成方法。
该方法通过在高温高压下使用溶剂作为介质来促进反应的进行。
溶剂热法可以控制纳米材料的尺寸和形状，从而调控其性质。
例如，通过溶剂热法可以制备金属氧化物纳米颗粒，用于催化剂和光催化剂。
2. 水热法水热法是一种简单而有效的纳米材料合成方法。
该方法利用水的特殊性质，在高温高压下促进反应的进行。
水热法通常用于制备金属和金属氧化物纳米颗粒。
由于其简单可行且无需复杂的设备，水热法成为纳米材料合成的常用方法之一。
3. 气相沉积法气相沉积法是一种通过将气体反应物分解并生成纳米粒子的方法。
该方法通常在高温下进行，利用热分解或热蒸发的方法生成纳米材料。
气相沉积法具有快速、高效的特点，可以制备高纯度和高结晶度的纳米材料。
它广泛应用于制备碳纳米管、纳米线和纳米颗粒等材料。
二、纳米材料的应用领域1. 催化剂纳米材料在催化剂领域具有重要的应用价值。
由于纳米材料具有较大的比表面积和丰富的表面原子，它们能够提供更多的反应活性位点，从而提高催化反应的效率。
纳米金属和金属氧化物催化剂常用于催化剂的制备。
此外，通过调控纳米材料的尺寸和形状，还可以调节催化剂的选择性和稳定性。
2. 能源存储和转化纳米材料在能源存储和转化中发挥着重要的作用。
例如，纳米材料可以用作电池的正、负极材料，提高电池的能量密度和循环寿命。
此外，纳米材料还可以作为催化剂应用于光电催化、电解水制氢等领域，实现能源的高效转化和利用。
3. 药物传输纳米材料在药物传输领域具有广泛的应用前景。
由于其尺寸小、表面大、药物可载荷性好等特点，纳米材料被广泛应用于药物递送系统的设计和制备。
无机化学的重要应用领域
无机化学的重要应用领域无机化学作为化学学科的重要分支，对于人类社会的发展和进步起着重要的作用。
它的研究领域广泛，涉及到诸多应用领域。
本文将介绍无机化学在材料科学、生命科学、环境科学和能源领域的重要应用。
一、材料科学无机化学在材料科学中具有重要的地位。
无机化合物的独特性质使其成为制备材料的重要原料。
例如，金属氧化物常被用于制备陶瓷材料，具有高强度、高硬度和高耐腐蚀性。
此外，无机化合物还可以用于制备光电材料，如太阳能电池和光电器件。
无机材料的研究和应用，推动了电子、光子、催化剂等领域的发展。
二、生命科学无机化学在生命科学中也具有重要的应用价值。
例如，无机配位化合物在生物医药领域被广泛应用于药物传递和抗肿瘤治疗。
金属配合物可以通过与生物分子中的特定靶点结合，实现药物的靶向输送和释放。
此外，无机化合物还被用作生物传感器，可以检测细胞内的离子浓度和环境中的污染物，提供重要的生物信息。
三、环境科学无机化学在环境科学中的应用日益重要。
无机化合物在环境污染治理和净化中发挥着重要作用。
例如，氯化铁和硫酸铜等无机化合物被广泛用于水处理中，能有效去除水中的有机物和重金属离子。
此外，无机纳米材料的研究也为环境修复和废物处理提供了新途径。
无机纳米材料具有较大的比表面积和特殊的光电性质，可以用于吸附和催化降解有害物质。
四、能源领域无机化学在能源领域也展现了巨大的潜力。
无机材料的合成和调控可以用于储能和能源转换。
例如，锂离子电池中的正极材料多为无机化合物，如氧化物和磷酸盐等。
此外，无机纳米材料也可以应用于光催化和太阳能电池等领域，实现能源的高效转换和利用。
综上所述，无机化学在材料科学、生命科学、环境科学和能源领域的应用广泛而重要。
其研究和应用促进了人类社会的发展和进步，为解决现实问题提供了重要的技术支持。
随着科学技术的不断进步，相信无机化学的应用领域将会进一步扩展和深化。
无机化学研究热点
无机化学研究热点和研究进展无机化学是化学学科里其它各分支学科的基础学科，在近年来取得较突出的进展，主要表现在固体材料化学、配位化学等方面。
当前无机化学的发展趋向主要是新型的无机化合物的合成和应用，以及新的研究领域的开辟和建立。
因此21世纪理论与计算方法的运用将大大加强理论和实验更加紧密的结合。
同时各学科间的深入发展和学科间的相互渗透，形成许多学科的新的研究领域。
例如，生物无机化学就是无机化学与生物学结合的边缘学科；固体无机化学是十分活跃的新兴学科；作为边沿学科的配位化学日益与其它相关学科相互渗透与交叉。
一．无机化学研究热点热点一配位化学配位化学是在无机化学基础上发展起来的一门边沿学科。
配位化学在现代化学中占有重要地位。
当前配位化学处于无机化学的主流，配位化合物以其花样繁多的价键形式和空间结构在化学理论发展中，以及与其他学科的相互渗透中成为众多学科的交叉点。
我国配位化学研究已步人国际先进行列，研究水平大为提高。
如:(1)小新型配合物、簇合物、有机金属化合物和生物无机配合物，特别是配位超分子化合物的基础无机合成及其结构研究取得了丰硕成果，丰富了配合物的内涵;(2)开展了热力学、动力学和反应机理方面的研究，特别在溶液中离子萃取分离和均相催化等应用方面取得了成果;(3)现代溶液结构的谱学研究及其分析方法以及配合物的结构和性质的基础研究水平大为提高;(4)随着高新技术的发展，具有光、电、热、磁特性和生物功能配合物的研究正在取得进展，它的很多成果还包含在其它不同学科的研究和化学教学中。
在配位化学学科发展的同时创造出更为奇妙的新材料，揭示出更多生命科学的奥妙。
从超分子之类的新观点研究分子的合成和组装，在我国日益受到重视。
化学模板有助于提供物种和创造有序的组装，但是其最大的困难在于克服热力学第二定律所要求的无序。
尽管目前我们了解了一些局部的组装规律和方法，但比起自然界长期进化而得到的完满而言，还有很大差距。
配位化学包含在超分子化学概念之中。
无机合成化学慕课
无机合成化学慕课摘要：1.无机合成化学的概念与历史2.无机合成化学的研究领域与应用3.无机合成化学的发展趋势与前景正文：一、无机合成化学的概念与历史无机合成化学，顾名思义，是指研究和合成无机物质的一门化学分支。
无机合成化学作为现代化学的重要组成部分，其发展历程可追溯到19 世纪末20 世纪初。
当时，科学家们开始关注无机物质的合成方法，并逐步发展出许多现代无机合成化学的基本理论和方法。
二、无机合成化学的研究领域与应用无机合成化学主要研究无机物质的合成方法、性质及应用。
其研究领域广泛，涉及无机材料、药物、催化剂、功能晶体等多个方面。
1.无机材料：无机合成化学在无机材料领域的应用主要集中在新型无机材料的研究与开发，例如陶瓷、玻璃和晶体等。
这些材料在电子、光电子和能源等领域具有广泛的应用前景。
2.药物：无机合成化学在药物领域的应用包括抗感染药物、抗肿瘤药物和金属有机药物等。
这些药物具有较高的疗效和较低的毒副作用，因此在医学领域具有广泛的应用。
3.催化剂：无机合成化学在催化剂领域的应用主要集中在新型催化剂的开发。
这些催化剂可以提高化学反应的速率和选择性，从而提高生产效率和降低生产成本。
4.功能晶体：无机合成化学在功能晶体领域的应用主要涉及光学、磁学和电子学等功能晶体的研究与开发。
这些功能晶体在信息技术、能源转换和环境保护等领域具有重要的应用价值。
三、无机合成化学的发展趋势与前景随着科学技术的进步和社会需求的变化，无机合成化学在不断地发展和完善。
未来的发展趋势主要表现在以下几个方面：1.绿色化：无机合成化学将更加注重环境友好，发展绿色化学合成方法，减少对环境的污染和资源的消耗。
2.功能化：无机合成化学将更加注重功能材料的研究与开发，为信息技术、能源转换和环境保护等领域提供新材料和新技术。
3.智能化：无机合成化学将结合人工智能、大数据等现代科技手段，实现合成方法的智能化、高效化和精确化。
总之，无机合成化学作为一门重要的化学分支，在科学研究和生产实践中具有广泛的应用价值和发展前景。
无机合成化学的热点领域
400℃
MgO(s) H 2 O Mg(OH) 2
第
3种：硫-碘-镁热化学循环
I 2 (s) SO 2 (g 2H 2 O(l) H 2SO 4 (aq) 2HI(aq)
2MgO(s) H 2SO 4 (aq) 2HI(aq) MgSO 4 (aq) MgI 2 (aq) MgI 2 (aq) MgO(s) 2HI(g) nH 2 O(g)
生物矿化
生物体能在常温、 常压下利用周围环境中
极其简单和常见的无机
成分，通过分子组装、 模板成型等途径，一边
承载一边组装实现温和
条件下的材料制备，使 其与自身生成的聚合物 相结合，制造出复合材 料。不仅高效利用资源 而且高度环保。
生物矿化—钙化壳的形成
医用纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合骨充填材料
（4）一类原子占据了另一类原子的格位
平移对称性的破坏
平移对称性示意图
Point Defect
（1）概念
distortion of planes
Vacancy
distortion of planes
selfinterstitial
空位 原子或离子缺陷
间隙原子 位错原子或离子
外来原子或离子 电子性缺陷
插层化合物的制备反应剥离反应复合化无机层状体插入反应非层状化重组反应剥离反应复合化无机层状体插入反应无机层状体插入反应非层状化重组反应层板上的原子以强烈的共价键相互作用层间以分子间力作用的层状或层柱状化学物质它们具有纳米级的层厚度一定的层电荷密度层间具静电引力作用等特点应用柔软化学法处理层状化合物使其剥离成具有基本最小结晶构造通过高温高压处理重组调控层间距得到复合化合物
无机合成化学简明教程课后习题参考问题详解
第一章概论1现代无机合成的容和方法与旧时代相比有哪些变化？答：2为什么说无机合成化学往往是一个国家工业发展水平的标志？无机合成化学与国民经济的发展息息相关，在国民经济中占有重要的地位。
工业中广泛使用的三酸两破”，农业生产中必不可少的化肥、农药，基础建设中使用的水泥、玻璃、瓷，涂料工业中使用的大量无机料等无一不与无机合成有关。
这些产品的产量和质量几乎代表着一个国家的工业水平。
3．为什么说合成化学是化学学科的核心，是化学家改造世界、创造社会財富的最有力的手段？答：作为化学学科中当之无愧的核心，合成化学已成为化学家改造世界创造未来最有力的工具。
合成化学领域的每一次进步都会带动产业的一次革命。
发展合成化学，不断创造和开发新的物种，不仅是研究结构、性能及其相互关系，揭示新的规律与原理的基础，也成为推动化学学科与相关学科发展的主要动力。
4您能举出几种由p区元素合成的无机材料吗？碳纳米管、5为什么从某种意义上讲，合成化学的发展史就是化学的发展史？6.无机合成有哪些热点领域？（1）特种结构无机材料的制备（2）软化学合成（3）极端条件下的合成（4）无机功能材料的制备（5）特殊聚集态材料的合成（6）特种功能材料的分子设计（7）仿生合成（8）纳米粉体材料的制备（9）组合化学（10）绿色化学。
7．什么是极端条件下的合成？能否举一例说明。
极端条件是指极限情况，即超高温、超高压、超真空及接近绝对零度、强磁场与电场、激光等离子体等。
例如，在模拟宇宙空间的情况下，可能合成出没有位错的高纯度品体。
8查阅文献，找出一例绿色合成原理在无机合成化学中的应用。
9何谓软化学合成方法？与所谓的“硬化学法”相比有什么特点？软化学是相对于硬化学而言的。
它是指在较温和条件下实现的化学反应过程。
特点：1.不需用高纯金属作原料2.制得的合金是有一定颗粒度的粉末，不需在使用时再磨碎3.产品本身具有高活性4.产品具有良好的表面性质和优良的吸放氢性能5.合成方法简单6.有可能降低成本7.为废旧储氢合金的回收再生开辟了新途径第二章低温合成1温度与物性有怎样的关系？什么是物质的第五态？温度与物性的关系：对于一般液体来说，随着温度降低，密度会逐渐增加。
无机合成简明教程复习笔记(考研+期末)
无机合成简明教程复习笔记一、第一章●无机合成十大热点/前沿领域1.特种结构无机材料的制备2.软化学合成●硬化学：在超高温、超高压、强辐射、无重力、仿地心、仿宇宙等条件下探索新物质合成●软化学：采取迂回步骤，在较温和条件下实现化学反应过程，以制备相关材料的化学领域●方法：前驱体法、溶胶-凝胶法、溶剂热合成法、插入反应、离子交换过程、熔体（助溶剂）法、酶促合成骨骼和人齿反应、拓扑化学过程及一些电化学过程●特点●不需用高纯金属作原料●制成的合金是具有一定颗粒度的粉末，在使用时无需碾碎●产品本身具有高活性●产品具有良好的表面性质和优良的吸放氢性能●合成方法简单●有可能降低成本●为废旧储氢合金的回收再生开辟了新途径3.极端条件下合成4.杂化材料的制备5.特殊聚集态材料合成6.特种功能材料的分子设计●概念：其指开展特定结构无机化合物或功能无机材料的分子设计、裁剪与分子工程学的研究●步骤：以特定的功能为导向在分子水平上实现结构设计和构建研究分子构建的形成和组装规律对特定性能的材料进行定向合成7.仿生合成●概念：其指在分子水平上模拟生物的功能，将生物的功能原理用于化学，借以改善现有的和创造崭新的化学原理和工艺科学●仿生膜●选择性通透作用●低能耗、低成本和单极效率高●适合热敏物质分离●应用广泛、装置简单、操作方便、不污染环境8.纳米粉体材料制备●化学制备方法●水热-溶剂热法●热分解法●微乳液法●高温燃烧合成法●模板合成法●电解法●化学沉淀法●化学还原法●溶胶-凝胶法●避免高温引起相分离9.组合化学●其是一门将化学合成、组合理论、计算机辅助设计及机器人结合为一体的技术●基本思想和主要过程●设想和定义●选择相关元素●构建化合物库●并行处理技术●加工过程●高通量分析●将新材料及合成与分析数据送交用户10.绿色合成●方法和实例●热化学循环分解水●水热-溶剂热合成●超临界二氧化碳和成●绿色电解合成●低热固相合成●固相合成四个阶段●扩散●反应●成核●生长●五个特点●具有潜伏期●无化学平衡●拓扑化学控制原理●分步反应●嵌入反应●定义：指在制造和应用化学产品时有效利用原料（最好可再生），消除废物和避免使用有毒的、危险的试剂与溶剂●核心和主要特点（原子经济反应）●无毒无害原料，可再生资源●环境友好产品，回归自然，废物回收利用●无毒无害催化剂●无毒无害溶剂二、第二章●Ellingham 图1.吉布斯-亥姆霍兹方程2.如何理解：设（x,y)（ x,y分别为两种物质），位于金属氧化物线段之下的温度区间，x可用于还原金属氧化物，而本身被还原为y3.应用●古代制铜器●金属锌制备●耦合反应1.概念：原来不能单独自发进行的反应A，在反应B的帮助下合并，合并在一起的总反应可以进行，这种情况称之为耦合反应2.应用实例●单质磷的制备●四氯化钛的制备●氧化法制备硫酸铜●泡佩克斯图1.概念：它是相关电对的电极材料-参加反应各物种浓度-温度-溶液酸度图●电极反应类型●既有氢离子或氢氧根离子参加，又有电子参加，这时的泡佩克斯图为一直线，斜率为（-m/n)*0.059,截距为E池●电极反应只有电子得失，没有氢离子或氢氧根离子参加，其图形为平行于横坐标的直线●电极反应有氢离子或氢氧根离子参加，但没有电子得失，其图形为平行于纵坐标的直线2.性质●直线上方为氧化态的稳定区，下方为还原态的稳定区●直线左边是物种离子的稳定区，右边是沉淀的稳定区3.应用●判断氧化还原反应进行的方向和顺序●对角线规律●两条直线间的距离越大，E池越大，G越负，则反应自发进行的趋势越大●对同时存在的几个反应，氧化还原反应进行的顺序可按直线之间距离的大小排序（从大到小）●确定水的稳定区●如图，凡是泡佩克斯图落在j-k之间的氧化剂或还原剂都不会与水反应●可判断物种在水中存在的区域，或者提供制备的条件●湿法冶金中的应用●在电化学中的应用●热力学相图1.一致熔融化合物2.不一致熔融化合物三、第三章●低温合成1.物态●物质的第四态：等离子态，升高温度（数百万度）●物质的第五态：波色-爱因斯坦凝聚（超导态和超流态），温度低至临界温度2.低温温区划分●普冷区：环境温度到120k●深冷区：120k到绝对零度●普冷与低温的分界线：123k3.低温获得●恒温低温浴●制冷产生低温P78●低温恒温器●储存液化气体装置●高压气体钢瓶●气体钢瓶的颜色●气体钢瓶的安全使用●原因：钢瓶内部填充的气体压力很大，并且有的气体具有可燃性和助燃性，故钢瓶具有一定的易燃易爆性●注意点●气瓶必须连接压力调节器，经降压后，再流出使用●安装调节器，配管一定要用合适的，安装后试接口，不漏气方可使用●保持清洁，防污秽侵入，防漏气●小心使用，不可过度用力●易燃气体钢瓶应装单向阀门，防止回火●避免和电器电线接触，以免产生电弧使气体受热发生危险●瓶内气体不可用尽，即压力表指压不可为0，否则可能混入空气，重装气体时会有危险●气体附近必须有灭火器，且工作场所通风良好4.低温的测量●蒸气压温度计●低温热电偶●低温热电阻温度计5.应用●稀有气体合成●KrF2的低温放电合成● XeO4的低温水解合成●在高氙酸盐中缓慢滴入零下五摄氏度的浓硫酸，生成四氧化氙气体●真空升华得纯品，储存于零下78摄氏度的冷凝容器中●XeF2的低温光化学合成P84●RnF2的光化学合成●金属，非金属同液氨的反应●碱金属及其化合物同液氨的反应●U型汞鼓泡管主要作为液氨蒸发的出口，并在所有的液氨蒸发后，阻止气体进入杜瓦瓶●碱土金属同液氨反应●某些化合物在液氨中的反应●非金属同液氨的反应●液氨中配合物的生成●低温下挥发性化合物的合成●二氧化三碳的合成●氯化氰的合成●磷化氢的合成●实验结束时不断的使氢气通过烧瓶，同时使烧瓶中的物质冷却，直至磷完全凝固。
现代无机合成的内容和研究对象
现代无机合成的内容和研究对象
现代无机合成是指利用化学方法和技术，通过化学反应合成新的无机化合物的过程。
它是无机化学领域的重要分支，涉及到多种化学反应和合成方法，如溶剂热法、水热法、气相沉积法、溶胶凝胶法等。
现代无机合成的研究对象主要包括以下几个方面：
1. 无机材料的合成：无机材料是指由无机化合物制成的材料，如氧化物、硫化物、氮化物等。
现代无机合成技术可以制备出具有特殊物理、化学性质的无机材料，如高温超导体、光催化剂、催化剂等。
2. 纳米材料的合成：纳米材料是指尺寸在1-100纳米之间的材料，由于其具有特殊的物理、化学性质，在材料科学、物理、化学、生物学等领域有着广泛的应用。
现代无机合成技术可以制备出具有特殊形貌和结构的纳米材料，如纳米颗粒、纳米线、纳米片等。
3. 金属有机框架材料的合成：金属有机框架材料是一种由金属离子和有机配体组成的多孔材料，具有高度的表面积和孔隙度，可以应用于气体吸附、分离、储存等领域。
现代无机合成技术可以制备出具有特殊结构和性质的金属有机框架材料。
4. 无机功能材料的合成：无机功能材料是指具有特殊功能的无机化合物或材料，
如发光材料、电子材料、磁性材料、电池材料等。
现代无机合成技术可以制备出具有特殊功能的无机功能材料，如发光二极管、太阳能电池等。
总之，现代无机合成技术的研究对象涵盖了无机材料、纳米材料、金属有机框架材料、无机功能材料等多个领域，这些材料和材料体系在材料科学、物理、化学、生物学等领域具有广泛的应用前景。
化学学科发展前沿
当代无机化学发展前沿【论文摘要】: 无机化学是化学学科里其它各分支学科的基础学科，在近年来取得较突出的进展，主要表现在固体材料化学、配位化学等方面。
未来无机化学的发展特点是各学科交叉纵横相互渗透，用以解决工业生产与人民生活的实际问题。
文章就当代无机化学研究的前沿与未来发展趋势做了简要阐述。
当前无机化学的发展趋向主要是新型的无机化合物的合成和应用，以及新的研究领域的开辟和建立。
因此21世纪理论与计算方法的运用将大大加强理论和实验更加紧密的结合。
同时各学科间的深入发展和学科间的相互渗透，形成许多学科的新的研究领域。
例如，生物无机化学就是无机化学与生物学结合的边缘学科；固体无机化学是十分活跃的新兴学科；作为边沿学科的配位化学日益与其它相关学科相互渗透与交叉。
根据国际上最新进展和我国的具体情况,文章就“无机合成与制备化学研究进展”和“我国无机化学最新研究进展”两个方面进行阐述：一、无机合成与制备化学研究进展无机合成与制备在固体化学和材料化学研究中占有重要的地位, 是化学和材料科学的基础学科。
发展现代无机合成与制备化学, 不断地推出新的合成反应和路线或改进和绿化现有的陈旧合成方法, 不断地创造与开发新的物种, 将为研究材料结构、性能(或功能) 与反应间的关系、揭示新规律与原理提供基础。
近年来无机合成与制备化学研究的新进展主要表现为以下几个方面：（一）极端条件合成在现代合成中愈来愈广泛地应用极端条件下的合成方法与技术来实现通常条件下无法进行的合成, 并在这些极端条件下开拓多种多样的一般条件下无法得到的新化合物、新物相与物态。
超临界流体反应之一的超临界水热合成就是无机合成化学的一个重要分支。
（二）软化学合成与极端条件下的合成化学相对应的是在温和条件下功能无机材料的合成与晶化, 即温和条件下的合成或软化学合成。
由于苛刻条件对实验设备的依赖与技术上的不易控制性, 减弱了材料合成的定向程度。
而温和条件下的合成化学——即“软化学合成”,正是具有对实验设备要求简单和化学上的易控性和可操作性特点, 因而在无机材料合成化学的研究领域中占有一席之地。
新型无机材料的合成与性能研究
新型无机材料的合成与性能研究随着科技的不断进步和人们对材料需求的不断增加，新型无机材料的合成与性能研究成为了一个热门话题。
无机材料是指在化学成分中不含碳元素的材料，包括金属、陶瓷、玻璃等。
本文将探讨新型无机材料的合成方法和其在各个领域的性能研究。
一、新型无机材料的合成方法新型无机材料的合成方法可以分为物理方法和化学方法两大类。
物理方法主要包括高温熔融法、溶胶-凝胶法、气相沉积法等。
高温熔融法是将原料在高温下熔融后冷却得到材料，这种方法适用于一些高熔点的材料。
溶胶-凝胶法是将溶胶中的金属离子在凝胶中形成固体材料，这种方法可以得到高纯度和均匀分布的材料。
气相沉积法是将气体中的金属离子在基底上沉积形成材料，这种方法适用于薄膜的制备。
化学方法主要包括水热法、溶剂热法、气溶胶法等。
水热法是将反应物在高温高压的水溶液中反应，得到材料。
溶剂热法是将反应物在有机溶剂中反应，得到材料。
气溶胶法是将气体中的金属离子在溶胶中形成固体材料，这种方法可以得到高纯度和均匀分布的材料。
二、新型无机材料的性能研究新型无机材料的性能研究是为了了解其在不同应用领域中的性能表现。
其中，物理性能包括热学性能、力学性能、电学性能等。
热学性能研究主要关注材料的热导率、热膨胀系数等参数，以及材料在高温下的稳定性。
力学性能研究主要关注材料的硬度、强度、韧性等参数，以及材料在不同环境下的力学性能变化。
电学性能研究主要关注材料的导电性、介电常数等参数，以及材料在电场下的性能变化。
化学性能研究主要关注材料的化学稳定性、化学反应性等。
化学稳定性研究主要关注材料在不同环境下的稳定性，包括酸碱性、氧化性等。
化学反应性研究主要关注材料与其他物质之间的反应性，以及反应后的产物性质。
除了物理性能和化学性能，新型无机材料的应用性能也是研究的重点之一。
应用性能研究主要关注材料在不同应用领域中的性能表现，如光学性能、催化性能、电化学性能等。
光学性能研究主要关注材料对光的吸收、发射和传导能力，以及材料在光学器件中的应用潜力。
无机合成化学考点总结
1无机合成化学的内容:1）无机合成化学与反应规律问题2)实验技术与方法问题3)分离问题4）机构鉴定与问题2无机材料合成的思想方法：1开拓新的合成方法2元素的掺杂和置换3突破原有体系4体系杂化5学科交叉3无机合成化学的热点领域：1极端条件合成（模拟宇宙空间条件下高纯度晶体的合成）；2软化学合成和绿色化学合成（温和条件下的合成）；3特种结构无机材料的制备（特殊聚集态，凝聚态，形貌和尺寸控制）；4功能材料的制备（材料的多相复合）；5特殊材料集态材料的制备（溶胶—凝胶路线）6特种功能材料的分子设计（新化合物的制备和发现）；7生物合成（生物体对血红素的合成）8米粉体材料的制备（纳米级半导体材料Cds）4其他的工业制备N2(低温下的分级冷凝)O2（深度冷凝法）Cl20（电解）CO2（热分解）NH3（化学合成）5气体除杂净化的方法：a化学除杂法-最常用的方法，分离提纯反应必须具有特效性，灵敏性，高选择性b气体的分级分离净化（不能用化学除杂的）—该法是基于气体的沸点，蒸汽压等性能不同对气体进行提纯的一种方法：1）低温下的分级冷凝2）低温下的分级蒸发3）应用分馏柱进行分级蒸发4）气体色谱法c吸附分离和净化—性质极其相似而又缺乏特征化学分离方法的混合气体的分离6气体除杂净化的主要对象：a出去液雾和固体颗粒：b干燥1）低温冷阱2）干燥剂c除氧：通常先初除后细除。
初除方法1）让气体通过铜屑，氨水和氨化铵饱和溶液，2）让气体通过灼热的300——400度的铜3）让气体通过焦性没食子酸溶液4）让气体通过蒽醒- -磺酸钠溶液。
细除方法—最好让气体通过活性铜。
d：除氨：各种碱金属，碱土金属及其合金可直接用作N2的吸收剂，Ca和K,Na.Ba或Si的合金在比较低得温度下就能吸收N2，在高温下用钛粉除N2也是有效的方法。
7、溶剂的主要类型：1、按化学基团—水系（水醇，醛酮）、氨系（氨分子、阱），质子溶剂：包括液氨、液态氟化氢、硫酸、“超酸”溶剂）；2：按亲质子性—酸性（卤化氢、发烟硫酸），碱性，两性（水、醇），质子惰性—苯、酚、乙基、环己烷。
无机合成化学的热点研究领域
术称为纳米技术。美国科学基金会曾发表声明说： “当我们进入２１世纪时．纳米技术将对世界人民 的健康、财富和安全产生重大的影响．至少如同２０ 世纪的抗生素、集成电路和人造聚合物那样。”［１２１纳 米粒子因其体积小，比表面积大，导致其在磁、电、 光、热和化学反应等方面显示出新颖的特性。把纳 米粒子的集合体成为纳米粉体。因为纳米技术的 发展和应用赖以生存的基础是纳米材料，所以纳
【收稿日期】２００７一０５—１３ ［作者简介】王敏（１９６９－－），女，安徽阜阳人，巢湖学院化学系实验师，主要从事合成化学教学与研究工作。
万 方数据
２２
淮南师范学院学报
第９卷
分子中，达到零排放。［６１其实质可以概括为“高效、 节能、经济、洁净”，绿色合成是其主要内容之一。 ３极端条件下的合成 所谓极端条件是指极限情况，即超高压、超高 温、超真空及接近绝对零度、强磁场与电场、激光、 等离子体等。ｆ７ｊ过去所积累的许多有关化学变化的 知识，仅限于有影响的变量的小范围内．其中最重 要的是温度和压力。现在随着科学技术的发展，测 试技术也越来越先进．我们就能够研究远远超越 正常的环境条件下发生的化学过程。研究这种极 端条件下的化学．可以扩展实验变量的数目，从而 可以改变并控制化学反应。凭借已有的和将有的 能力集中力量进行极端条件下的化学合成研究， 将会在新材料、新工艺、新设备和新知识方面获得 重大进展。 ４无机功能材料的制备 由于高新技术工业和高科技领域的实际需 求，无机功能材料的制备、复合与组装愈来愈受到 重视。无机功能材料的制备、复合与组装的研究课 题除注重材料本征性质外．更注重材料的非本征 性质．并通过本征性质的物理或化学的组合而创 造材料独特的性能。在此领域中，材料的多相复 合、材料组装中的主一客体、无机一有机杂化等三方 面是非常引人注目的。ｆ８１ ５特殊凝聚态材料的制备 在无机合成与制备化学的研究中．另一个重 要前沿方向是特殊凝聚态化合物或材料的合成制 备化学和技术。例如，无机膜、非晶态（玻璃态）、微 孑Ｌ与胶团簇、单晶等等。由于物质凝聚态的不同往 往导致新性质与功能的出现．因而对目前的科学 与材料的发展均具有非常重要的意义。这类特殊 凝聚态化合物之所以受到重视．除了化合物本身 的特殊性质外．也是由于材料应用上的需要所致。 目前较被重视的属于特殊凝聚态化合物或材料研 究范畴的有溶胶一凝胶过程、先驱物化学、各类 ＣＶＤ技术及其化学、无机膜制备和无机超微粒制 备等。ｆ８］ ６特种功能材料的分子设计 开展特定结构无机化合物或动能无机材料的 分子设计、裁剪与分子工程学的研究是无机合成 化学的又一前沿领域。它应用传统的化学研究方 法寻找与开发具有特定结构与优异性能的化合 物。由于依靠的是从成千上万种化合物中去筛选， 因而．自然而然地会把发展重心放在制备和发现 新化合物上。 ７仿生合成 仿生合成已成为２１世纪合成化学中的前沿 领域。一般用常规方法非常复杂的合成过程，如利 用生物则将合成变得高效、有序和自动进行。例 如。生物体对血红索的合成．可以从简单的甘氨酸 经过一系列酶的作用很容易地合成出结构极其复 杂的血红素。仿生合成无论在理论上或应用方面 都具有非常诱人的前景。陟ｎ】 ８纳米粉体材料的制备 纳米科学是研究在千分之一到十亿分之一米 范围内，原子、分子等的运动和变化的科学。在这
无机化学的研究领域
无机化学的研究领域无机化学是化学的重要分支之一，研究非生物体系中的化学成分、结构、性质、合成和应用。
它以无机化合物为主要研究对象，与有机化学共同构成了现代化学的两大支柱。
本文将探讨无机化学的研究领域，包括材料化学、催化剂、生物无机化学和环境化学等。
一、材料化学材料化学是无机化学的一个重要研究领域，它关注于无机材料的合成、表征和性能研究。
无机材料广泛应用于能源、电子、光学和催化等领域。
研究人员通过合成新型无机材料，改进和调控其物理化学性质，以满足不同应用领域的需求。
材料化学的发展不仅推动了科学研究的进展，也促进了工业技术的发展。
例如，钙钛矿太阳能电池、二氧化钛光催化材料等都是材料化学研究的重要成果。
二、催化剂催化剂是无机化学的另一个重要研究领域，它涉及无机化合物在化学反应中的催化作用。
催化剂可以提高反应速率，降低反应能量等，广泛应用于化工工业、环境保护和能源转化等领域。
研究人员通过合成新型的无机催化剂，优化其结构和组成，提高其催化性能和稳定性。
催化剂的研究对于提高化学过程的效率，减少能源消耗和环境污染具有重要意义。
例如，贵金属催化剂、氧化物催化剂等都是催化剂研究领域的热点。
三、生物无机化学生物无机化学是研究生命体系中无机元素和无机化合物的化学行为及其在生物体内的功能的学科。
生物无机化学的研究内容包括金属离子在生物体内的运输、贮存和代谢，以及金属蛋白和金属酶的结构和功能。
研究人员通过合成模拟体系和使用先进的分析手段，揭示了生命体系中无机元素参与的诸多生物过程的机理和调控方式。
生物无机化学的发展对于理解生命起源和生命活动具有重要意义。
四、环境化学环境化学是无机化学在环境科学领域的应用。
它关注于无机污染物的分析、迁移转化以及对环境的影响和修复等问题。
研究人员通过开发新型的环境监测方法，深入研究无机污染物的来源、迁移和转化规律，为环境保护和环境管理提供科学依据。
环境化学的研究内容涉及大气、水体和土壤等多个环境介质，通过对无机污染物的化学行为和环境效应的研究，为实现可持续发展提供支持。
【课题申报】化学学科中的无机合成与新材料应用
化学学科中的无机合成与新材料应用课题申报书申报题目：化学学科中的无机合成与新材料应用一、选题背景及意义化学学科中的无机合成与新材料应用是当今科学研究领域中备受关注和重要的一个方向。
随着科学技术的不断发展和人类社会的进步，新材料的研究和应用已经成为推动社会、产业、经济发展的重要驱动力。
无机合成与新材料应用在能源、环境、催化、电子、光学等诸多领域都发挥着不可替代的作用。
在能源领域，无机合成和新材料应用能够解决传统能源的短缺和环境污染问题。
例如，通过无机合成可以制备高效的光催化材料，利用阳光直接将水分解成氢气，从而实现清洁能源的产生。
此外，通过合理设计和合成具有优异储能性能的无机材料，可以有效提高电池的性能，推动新能源汽车的发展。
在环境领域，无机合成与新材料应用能够解决空气、水和土壤等环境污染问题。
例如，通过设计和合成具有良好吸附性能的无机材料，可以有效去除水中的重金属离子和有机污染物，实现水的净化。
此外，通过无机合成还可以制备高性能的光催化材料，实现空气中有害气体的光催化分解。
在催化领域，无机合成与新材料应用能够提高催化剂的活性和稳定性，从而促进化学反应的进行。
例如，在石化工业中，通过无机合成制备高活性的催化剂，可以提高石油和天然气的转化效率，降低能源消耗和环境污染。
此外，在有机合成中也可以利用无机合成和新材料应用提高反应的选择性和产率，实现绿色合成。
在电子和光学领域，无机合成与新材料应用能够制备高性能的电子器件和光学材料。
例如，在半导体和光电领域，通过无机合成能够制备高质量的半导体量子点和薄膜，实现高效的光电转换和传感器的制备。
综上所述，化学学科中的无机合成与新材料应用在能源、环境、催化、电子、光学等领域具有广泛的应用前景和重要的科学意义。
二、研究内容及目标本课题计划主要围绕无机合成和新材料应用展开研究，具体内容包括但不限于以下几个方面：1. 设计、合成和表征具有特殊结构和性能的无机材料。
通过合理设计和控制合成条件，制备具有特殊结构的无机材料，包括纳米材料、多孔材料、纳米线、薄膜等，并通过各种表征手段对材料的结构、形貌和性能进行分析和评价。
新型无机材料的合成及其应用研究
新型无机材料的合成及其应用研究一、引言无机化学中的材料合成和应用是一个非常重要的领域。
随着现代化技术的快速发展，对新材料的研究和发展也日益受到重视。
新型无机材料已经成为了当前材料科学的热点研究领域之一，这些材料具有许多独特的性质和广阔的应用前景。
本文主要探讨新型无机材料的合成方法以及其在不同领域中的应用。
二、新型无机材料的合成1. 晶体生长法晶体生长法是一种常见的无机材料合成方法。
它通过溶液中逐渐形成晶体的方式来合成无机材料。
这种方法通常需要控制化学反应物的浓度、温度、PH值等因素，以控制晶体生长的速度和方向，从而得到理想的晶体形态和尺寸。
常用的晶体生长方法包括坩埚法、溶液法、气相沉积等。
2. 气-液-固相法气-液-固相法是一种新型无机材料合成方法。
它是通过将固体材料与气体或液体反应，产生气态或液态的产物，然后在固体表面上形成新材料。
在这个过程中，固体在表面上形成一层胶状或熔融层，从而促进了反应。
气-液-固相法可以用于制备各种复杂的无机材料，如纳米颗粒、氧化物、硫化物等。
3. 水热法水热法是一种在高温高压水环境下进行无机材料合成的方法。
在水热条件下，物质和溶剂的热运动增强，表面张力减小，从而有利于固态反应在水热液相中进行。
水热法可以制备出具有催化活性、光学性质、导电性质等特殊性质的无机材料。
三、新型无机材料的应用1. 催化剂新型无机材料在催化剂领域具有广泛的应用前景。
很多新型无机材料具有良好的催化活性和选择性，可以用于工业催化合成、汽车废气处理、环境污染治理等领域。
例如，一些金属氧化物、非晶态材料和多孔材料等可作为催化剂中的活性组分。
2. 电子器件新型无机材料在电子器件领域中的应用也非常广泛。
例如，一些透明、导电材料如氧化铟锡、氧化铟锌等被广泛地应用于平板显示、透明电子、光伏电池等领域。
3. 生物医药新型无机材料在生物医药领域中也有着重要的应用。
例如，一些金属有机框架材料、纳米材料、荧光标记材料等可以用于癌症治疗、细胞成像、胰岛素控释等领域。
化学学科发展前沿
当代无机化学发展前沿【论文摘要】: 无机化学是化学学科里其它各分支学科的基础学科，在近年来取得较突出的进展，主要表现在固体材料化学、配位化学等方面。
未来无机化学的发展特点是各学科交叉纵横相互渗透，用以解决工业生产与人民生活的实际问题。
文章就当代无机化学研究的前沿与未来发展趋势做了简要阐述。
当前无机化学的发展趋向主要是新型的无机化合物的合成和应用，以及新的研究领域的开辟和建立。
因此21世纪理论与计算方法的运用将大大加强理论和实验更加紧密的结合。
同时各学科间的深入发展和学科间的相互渗透，形成许多学科的新的研究领域。
例如，生物无机化学就是无机化学与生物学结合的边缘学科；固体无机化学是十分活跃的新兴学科；作为边沿学科的配位化学日益与其它相关学科相互渗透与交叉。
根据国际上最新进展和我国的具体情况,文章就“无机合成与制备化学研究进展”和“我国无机化学最新研究进展”两个方面进行阐述：一、无机合成与制备化学研究进展无机合成与制备在固体化学和材料化学研究中占有重要的地位, 是化学和材料科学的基础学科。
发展现代无机合成与制备化学, 不断地推出新的合成反应和路线或改进和绿化现有的陈旧合成方法, 不断地创造与开发新的物种, 将为研究材料结构、性能(或功能) 与反应间的关系、揭示新规律与原理提供基础。
近年来无机合成与制备化学研究的新进展主要表现为以下几个方面：（一）极端条件合成在现代合成中愈来愈广泛地应用极端条件下的合成方法与技术来实现通常条件下无法进行的合成, 并在这些极端条件下开拓多种多样的一般条件下无法得到的新化合物、新物相与物态。
超临界流体反应之一的超临界水热合成就是无机合成化学的一个重要分支。
（二）软化学合成与极端条件下的合成化学相对应的是在温和条件下功能无机材料的合成与晶化, 即温和条件下的合成或软化学合成。
由于苛刻条件对实验设备的依赖与技术上的不易控制性, 减弱了材料合成的定向程度。
而温和条件下的合成化学——即“软化学合成”,正是具有对实验设备要求简单和化学上的易控性和可操作性特点, 因而在无机材料合成化学的研究领域中占有一席之地。
‘无机化学发展前沿’
无机化学发展前沿摘要: 无机化学是化学学科里其它各分支学科的基础学科，在近年来取得较突出的进展，主要表现在固体材料化学、配位化学等方面。
未来无机化学的发展特点是各学科交叉纵横相互渗透，用以解决工业生产与人民生活的实际问题。
当前无机化学的发展趋向主要是新型的无机化合物的合成和应用，以及新的研究领域的开辟和建立。
因此21世纪理论与计算方法的运用将大大加强理论和实验更加紧密的结合。
同时各学科间的深入发展和学科间的相互渗透，形成许多学科的新的研究领域。
例如，生物无机化学就是无机化学与生物学结合的边缘学科；固体无机化学是十分活跃的新兴学科；作为边沿学科的配位化学日益与其它相关学科相互渗透与交叉。
一、无机合成与制备化学研究进展无机合成与制备在固体化学和材料化学研究中占有重要的地位, 是化学和材料科学的基础学科。
发展现代无机合成与制备化学, 不断地推出新的合成反应和路线或改进和绿化现有的陈旧合成方法, 不断地创造与开发新的物种, 将为研究材料结构、性能(或功能) 与反应间的关系、揭示新规律与原理提供基础。
近年来无机合成与制备化学研究的新进展主要表现为以下几个方面：（一）极端条件合成在现代合成中愈来愈广泛地应用极端条件下的合成方法与技术来实现通常条件下无法进行的合成, 并在这些极端条件下开拓多种多样的一般条件下无法得到的新化合物、新物相与物态。
超临界流体反应之一的超临界水热合成就是无机合成化学的一个重要分支。
（二）软化学合成与极端条件下的合成化学相对应的是在温和条件下功能无机材料的合成与晶化, 即温和条件下的合成或软化学合成。
由于苛刻条件对实验设备的依赖与技术上的不易控制性, 减弱了材料合成的定向程度。
而温和条件下的合成化学——即“软化学合成”, 正是具有对实验设备要求简单和化学上的易控性和可操作性特点, 因而在无机材料合成化学的研究领域中占有一席之地。
（三）缺陷与价态控制缺陷与特定价态的控制是固体化学和固体物理重要的研究对象, 也是决定和优化材料性能的主要因素。
绪论-无机-材料合成化学的进展与研究热点
0.1 无机合成化学
0.1.2无机合成化学的发展趋势
无机合成化学发展的趋势主要体现在三个方面。
1) 设计和合成系列化合物，研究它们特定的物性，筛选出 具有最佳性能的物种。
例如，在固体电解质的研究中，已知锂离子半径小，易于在 固相中迁移；硫的电负性低于氧，硫离子可以弱化传导阳离子 与阴离子之间的化学键，玻璃态组成可调，并具有三维无序结 构。人们为了探索硫化物玻璃作为锂离子导体的可能性，而合 成出各种含锂的硫化 物玻璃体系。
利用低温固相反应合成各种纳米材料是最近的研究热点，用 该方法合成的氧化物、金 属及合金等已在许多方面取得了应用。
0.1 无机合成化学
2)溶胶—凝胶合成法 溶胶—凝胶合成法是制备材料的湿化学方法中的一种崭新
的方法，由于其具有工艺过程温度低，制品纯度高，均匀性好 等优点，所以在新材料的合成上备受人们关注。但由于该法所 用的原料多为金屑有机化合物，而使其成本变高。目前研究的 热点是用廉价的无机盐取代金属有机化合物降低成本，及通过 溶胶—疑胶过程的控制，合成结构均匀的纳米材料、无裂纹的 膜材料及复合材料等。
目前，低温固相合成化学可以合成出二百多种簇合物，其 中有些是利用液相不易得到的新型簇合物：如鸟巢状结构、双 鸟巢状结构、半开口的类立方烷结构。
0.1 无机合成化学
利用低温固相反应方法可以方便地合成单核和多核配合物， 还可以合成高温固相反应及液相反应无法合成的固配化合物等。
利用低温固相反应可以合成各种功能材料，如非线性光学材 料等，气敏材料等，还有化学防伪材料、生物活性材料，铁电 材料，无机抗苗剂及荧光材料等。
0.1 无机合成化学
近30年来，各种合成产物大量问世， 目前无机合成化学已成为推动无机化学及有关学科发展的 重要基础，成为发展新型无机材料及现代高新技术的重要基础 之 一。 可以说，没有高纯度的半导体，就没有今天的计算机； 没有高强度、耐高温结构材料的合成，就没有今天的航空 航天工业…… 同时，一种新的化合物的合成，新方法的应用及新特性的 发现往往会导致一个新的科技领域的产生，或一个崭新工业的 兴起，
无机化工材料的合成与应用研究
无机化工材料的合成与应用研究摘要：本文对无机化工材料的合成与应用进行了研究。
首先，介绍了无机化工材料在各个领域的重要性。
随后，阐述了无机化工材料的合成方法，包括物理法、化学法、生物法等。
接着，讨论了不同无机化工材料的应用领域，如催化剂、电池材料、吸附剂等。
最后，总结了无机化工材料合成与应用研究的进展和存在的问题，并提出了未来的发展方向。
关键词：无机化工材料，合成方法，应用领域，催化剂，电池材料，吸附剂引言无机化工材料作为化学工业的基础，广泛应用于能源、环境、电子等领域。
为了满足不同领域的需求，研究人员不断探索新的合成方法和应用途径。
本文旨在系统地总结无机化工材料的合成方法和应用领域，为相关研究和应用提供参考。
1无机化工材料的重要性1.1 无机化工材料在能源领域的应用：无机化工材料在能源领域具有重要的应用价值。
例如，金属氧化物材料在锂离子电池和超级电容器中作为电极材料，能够提供高能量密度和高充放电速率。
此外，钙钛矿材料作为太阳能电池的光吸收层，能够利用光能转化为电能，具有优异的光电性能。
无机材料还可用于光催化、燃料电池、氢能源等领域，推动了可再生能源和清洁能源的发展。
1.2 无机化工材料在环境领域的应用：无机化工材料在环境领域有广泛的应用，能够解决水污染、大气污染和土壤污染等环境问题。
例如，纳米级氧化铁材料被用作吸附剂，能够有效地去除水中的有机污染物和重金属离子。
气敏材料可用于气体传感器，通过检测空气中的污染物浓度，实现快速环境监测和预警。
此外，无机材料还可用于催化氧化和光催化反应，促进废气净化和废水处理。
1.3 无机化工材料在电子领域的应用：无机化工材料在电子领域起着关键的作用。
例如，氧化锌、硅和硫化铜等材料被广泛应用于半导体器件中，如晶体管、光电二极管和集成电路。
这些材料具有优异的导电性、光电性和稳定性，能够实现电子器件的高性能和长寿命。
此外，氧化铟锡和镍钴锰氧化物等材料被用作电池材料，推动了可穿戴设备、电动车辆等领域的发展。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ｍ，Ｊ．Ａ ｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓ ＯＣ．，２０００：１２２，
１８８—１８９
ｆ１０１羊俊．仿生合成在无机粉体制备技术中的应用口】．江苏 陶瓷，２００７，４０（２）：２６—２８ 『１１１吴刚，陈龙，谢安建等．Ｎ，Ｏ一羧甲基壳聚糖体系中纳米 碳酸钙的仿生合成［Ｊ］．应用化学，２００６，２３（１０）：１０７６－１０７８ ［１２］华中一．美国的国家纳米技术倡议叨．世界科学，２０００， （１１）：７－９ ［１３］崔斌，王训，李亚栋．单分散钛酸钡纳米晶的削备［Ｊ］．高 等学校化学学报，２００７，２８（１）：１－５ ［１４］倪军，王榕，郑瑛等．纳米．ｙ—Ｆｅ扣３载体的制备及Ｒｕ一Ⅺ Ｆｅｚ０３催化剂的氨合成催化活性评价『门．催化学报，２００７， ２８（１）：６２—６４ ｆ１５１唐艳军，李友明，宋晶等．纸张涂料用纳米ＣａＣＯ，表面 改性的研究田．无机化学学报，２００６，２２（１１）：２０１８—２０２４ ｆ１６］／习益咦，忻新泉，我国固体无机化学的研究进展叨．化学 通报，１９９９，（１１１．１—６
２００７年第５期 第９卷（总第４５期）
淮南师范学院学报
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＵＭＮＡＮ ＴＥＡＣＨＥＲＳ ＣＯＵ点ＧＥ
Ｎｏ．５，２００７ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｎｏ．４５，Ｖ０１．９
无机合成化学的热点研究领域
王敏
（巢湖学院化学系，安徽巢湖２３８０００）
［摘 要】无机合成是无机化学的重要分支之一，简述了无机合成化学前沿研究的意义，介绍了其 热点研究领域、发展动向和我国的研究现状及差距。 ［关键词】无机合成；热点；研究领域 ［中图分类号］０６９ ［文献标识码】Ａ 合成化学是化学学科的核心．是化学家改造 世界、创造未来最有力的手段。合成化学的突破与 新物种的出现是推动化学学科和相邻学科发展的 主要动力。《国家中长期科学和技术发展规划纲要 （２００６－２０２０年）》中把“新物质创造与转化的化学 过程”列为需要解决的前沿问题，“可控合成”、“环 境友好的新化学体系的建立”为其重要研究方向．【１】 作为合成化学中极其重要的一部分．现代无机合 成不仅为无机化学的重要分支之一．而且其内涵 也大大扩充了．它不再只局限于昔日传统的合成． 而是包括了制备与组装科学。目前．国际上几乎每 年都有数十万种的新无机化合物和新物相被合成 与制备出来，进入无机化学各相关领域。ｆ２１因此，无 机合成已迅速地成为推动无机化学及相关学科发 展的重要基础。另外，随着新兴学科和高新技术的 蓬勃发展，对无机材料提出了各种各样的要求，这 就更进一步加强了无机合成在材料科学发展和国 民经济建设中的重要地位．各国政府也明显加大 了无机材料合成研究领域的人力和物力的投入． 我国的吉林大学经过多年的努力．建立了无机合 成与制备化学国家重点实验室．并自１９９３年起对 国内外开放。嘲综观当前国内外无机合成化学的研 究．其热点领域主要体现在以下九个方面。 １特种结构无机材料的制备 随着高新技术研究开发的发展与企业化要求 的不断提高，功能无机化合物或无机材料的制备、 合成以及相关技术路线和规律的研究．愈来愈显 示出其重要性。所有具有特定性能的无机物都有 其本身固有的结构和组成。如具有缺陷结构的无 机物．其很多性质都与晶体内的有关缺陷存在相 关联．因而非计量化合物中各类结构缺陷的制备 以及相关制备规律与测定方法的研究．是目前无 机合成化学的一个前沿课题。除此之外．还有特定 结构与化学属性的表面与界面的制备、层状化合
点。
参考文献
ｆ１］中华人民共和国国务院．国家中长期科学和技术发展规 划纲要ｆＮｌ．人民日报，２００６—０２—１０ ［２］＠－Ｊ｛口Ａ－．无机合成化学［Ｍ］．北京：高等教育出版社，１９９１
ｆ３１宁德宽．情系黑土地桃李花自芳——记吉林大学“无机
合成与制备化学”创新研究群体旧．中国科学基金，２００４，１８ （４）：２２９—２３２ ｆ４１张克立，孙聚堂．无机合成化学［Ｍ］．武汉：武汉大学出版 社．２００４：５－６ ［５］刘韶华．让化学不再恐怖田．大科技，２００６，（５）：３６－３７ ｆ６１纪红兵，余远斌．绿色化学化工基本问题的发展与研究 阴．化工进展，２００７，（５） ｆ７】冯守华，徐如人．无祝合成与制备化学研究进展叨．化学 进展，２０００，１２（４）：４４５—４５７ ｆ８１徐如人．现代无杌合成与制备化学中的几个前沿问题［Ｊ］． 中国科学基金，１９９７，（２）：７９—８４ ［９］Ｄｕａｎ
［文章编号］１００９—９５３０｛２００７）０５—００２１一０２
பைடு நூலகம்
物与其特定的多面体、各类层间嵌插结构与特定 结构链状元机物的制备、混价元机物和特定结构 的配合物或簇合物的制备以及近期发展蓬勃的分 子基材料和具有特种子Ｌ道结构材料的合成与制备 等等。【４１ ２软化学和绿色合成方法 软化学是相对于硬化学而言的．它是指在较 温和条件下实现的化学过程。软化学开辟的无机 固体化合物及材料制备方法．正将新无机化合物 及材料制备的前沿技术从高温、高压、高真空、高 能和高制备成本的硬化学方法中解放出来．进入 一个更广阔的领域。依赖于“硬环境”的硬化学方 法必须有高精尖的设备和巨大的资金投入．而软 化学提供的方法依赖的则是人的知识、智慧、技能 和创造力，因而可以说软化学是一个具有智力密 集型特点的研究领域。软化学易于实现对化学反 应过程、路径、机制的控制．从而可根据需要控制 过程的条件，对产物的组分和结构进行设计．进而 达到裁剪其物理性质的目的。 伴随着一个世纪以来的工业文明．化学学科 取得了巨大的进步，创造了辉煌的业绩。然而与此 同时，化学物质的大规模生产和广泛使用．使得全 球性生态环境问题日趋严重。针对传统化学对环 境造成的污染．１９９２年美国环保局开始推动“预防 污染的新途径”计划．从改善现有化学品及其制造 过程着手，达到废弃物或污染物产量的最小化．『５１ 绿色化学也随之兴起。绿色化学的核心内容之一 是“原子经济性”．即充分利用反应物中的各个原 子，因而既能充分利用资源，又能防止污染。原子 经济性的概念是１９９１年美国著名有机化学家 Ｔｒｏｓｔ（为此他曾获得了１９９８年度的总统绿色化学 挑战奖的学术奖）提出的．用原子利用率衡量反应 的原子经济性．认为高效的有机合成应最大限度 地利用原料分子的每一个原子，使之结合到目标
一尺度范围内对原子、分子进行操纵和加工的技
万 方数据
【收稿日期】２００７一０５—１３ ［作者简介】王敏（１９６９－－），女，安徽阜阳人，巢湖学院化学系实验师，主要从事合成化学教学与研究工作。
万 方数据
２２
淮南师范学院学报
第９卷
分子中，达到零排放。［６１其实质可以概括为“高效、 节能、经济、洁净”，绿色合成是其主要内容之一。 ３极端条件下的合成 所谓极端条件是指极限情况，即超高压、超高 温、超真空及接近绝对零度、强磁场与电场、激光、 等离子体等。ｆ７ｊ过去所积累的许多有关化学变化的 知识，仅限于有影响的变量的小范围内．其中最重 要的是温度和压力。现在随着科学技术的发展，测 试技术也越来越先进．我们就能够研究远远超越 正常的环境条件下发生的化学过程。研究这种极 端条件下的化学．可以扩展实验变量的数目，从而 可以改变并控制化学反应。凭借已有的和将有的 能力集中力量进行极端条件下的化学合成研究， 将会在新材料、新工艺、新设备和新知识方面获得 重大进展。 ４无机功能材料的制备 由于高新技术工业和高科技领域的实际需 求，无机功能材料的制备、复合与组装愈来愈受到 重视。无机功能材料的制备、复合与组装的研究课 题除注重材料本征性质外．更注重材料的非本征 性质．并通过本征性质的物理或化学的组合而创 造材料独特的性能。在此领域中，材料的多相复 合、材料组装中的主一客体、无机一有机杂化等三方 面是非常引人注目的。ｆ８１ ５特殊凝聚态材料的制备 在无机合成与制备化学的研究中．另一个重 要前沿方向是特殊凝聚态化合物或材料的合成制 备化学和技术。例如，无机膜、非晶态（玻璃态）、微 孑Ｌ与胶团簇、单晶等等。由于物质凝聚态的不同往 往导致新性质与功能的出现．因而对目前的科学 与材料的发展均具有非常重要的意义。这类特殊 凝聚态化合物之所以受到重视．除了化合物本身 的特殊性质外．也是由于材料应用上的需要所致。 目前较被重视的属于特殊凝聚态化合物或材料研 究范畴的有溶胶一凝胶过程、先驱物化学、各类 ＣＶＤ技术及其化学、无机膜制备和无机超微粒制 备等。ｆ８］ ６特种功能材料的分子设计 开展特定结构无机化合物或动能无机材料的 分子设计、裁剪与分子工程学的研究是无机合成 化学的又一前沿领域。它应用传统的化学研究方 法寻找与开发具有特定结构与优异性能的化合 物。由于依靠的是从成千上万种化合物中去筛选， 因而．自然而然地会把发展重心放在制备和发现 新化合物上。 ７仿生合成 仿生合成已成为２１世纪合成化学中的前沿 领域。一般用常规方法非常复杂的合成过程，如利 用生物则将合成变得高效、有序和自动进行。例 如。生物体对血红索的合成．可以从简单的甘氨酸 经过一系列酶的作用很容易地合成出结构极其复 杂的血红素。仿生合成无论在理论上或应用方面 都具有非常诱人的前景。陟ｎ】 ８纳米粉体材料的制备 纳米科学是研究在千分之一到十亿分之一米 范围内，原子、分子等的运动和变化的科学。在这
米粉仁陆附的制备就成差顶湖合成“岸的热点之一。ｐ３－１５１
９无机合成相关理论的研究 随着特殊条件下和软化学合成反应与技术的 研究．以及计算合成化学和组合化学研究的逐步 开展．必然涉及对～系列相关的理论问题的深入 研究。例如，在极端条件下，合成反应的热力学与 反应动力学：在高温固相合成中的高温界面反应 动力学：在温和条件下，溶胶一凝胶过程的无机缩 聚理论．低温固相反应的机理．流变相反应动力 学，微波合成的机制．纳米材料合成的机理；以及 一系列与建立合成化学模型有关的基础理论问题 等等。【１日这些都将成为无机合成化学的理论研究热
术称为纳米技术。美国科学基金会曾发表声明说： “当我们进入２１世纪时．纳米技术将对世界人民 的健康、财富和安全产生重大的影响．至少如同２０ 世纪的抗生素、集成电路和人造聚合物那样。”［１２１纳 米粒子因其体积小，比表面积大，导致其在磁、电、 光、热和化学反应等方面显示出新颖的特性。把纳 米粒子的集合体成为纳米粉体。因为纳米技术的 发展和应用赖以生存的基础是纳米材料，所以纳