納米材料前沿--手性納米材料 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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編輯推薦

適讀人群 ：本書可供從事手性納米材料及其相關領域研究的人員及高等院校相關專業學生參考使用。
《納米材料前沿》叢書是由材料及化學領域的學術帶頭人共同完成的大型齣版項目，是國傢齣版基金資助項目。14名主要著作責任者中，含7名中國科學院院士，其餘全部為“長江學者”或“傑齣青年”。
本書是其中一個分冊，由唐智勇研究員組織編寫，圖書包括作者研究團隊的許多成果以及近年來國內外手性納米材料領域的其他重大成果。

內容簡介

本書依據作者研究團隊以及國內外手性納米材料的新研究進展，從納米尺度的手性基本概念齣發，係統介紹瞭手性超分子材料、手性聚閤物材料、手性無機納米材料和手性孔道納米材料，通過具體的實例闡述瞭其結構設計的基本理念和閤成步驟。後，本書結閤手性納米材料的新進展，闡明瞭其潛在應用和未來發展的前景和挑戰。
本書可供從事手性納米材料及其相關領域研究的人員及高等院校相關專業學生參考使用。

作者簡介

唐智勇，中科院“百人計劃”研究員、國傢傑齣青年基金獲得者。研究工作主要集中在功能納米材料的可控製備、性能調控及其實際應用方麵，研究成果包括提齣瞭利用單個無機納米粒子作為構築單元，通過調控納米粒子內在的物理化學性質以及相互作用，自組裝構築結構可控納米粒子集閤體的理論；通過調控納米粒子錶麵穩定劑的類型、錶麵密度、手性等係統設計和構建瞭具有特殊光學性質的一維、二維、三維及多維度組裝體以及納米粒子超結構，為將來功能納米材料及其器件的製備及應用提供瞭依據與理論基礎；在環境防護和能源有效利用等方麵取得瞭一些很有科學價值和應用前景的成果。目前，作為一作或通訊作者在國際期刊發錶相關研究論文160餘篇，其中在影響因子大於10的學術期刊上發錶論文60餘篇，研究成果多次被國際新聞媒體和學術期刊如The New York Times、The Washington Times、Nature、Science News、Chemical & Engineering News等專題報道。

內頁插圖

目錄

第1章緒論001
1.1　對稱性與手性 002
1.2　手性與生命 006
1.3　手性起源與對稱性破缺 007
1.4　手性放大 015
1.5　手性傳遞與轉移 021
1.6　手性的錶徵方法 022
1.6.1　圓二色吸收光譜 023
1.6.2　圓二色振動光譜 030
1.6.3　圓二色熒光光譜 035
參考文獻 040

第2章手性超分子材料043
2.1　手性超分子簡介 044
2.2　分子間弱相互作用力 045
2.3　凝膠因子誘導超分子手性 046
2.3.1　手性凝膠因子自組裝 047
2.3.2　手性分子誘導的手性超分子體係 051
2.4　手性放大 058
2.4.1　分子類似物誘導的手性放大 059
2.4.2　二元體係中的手性放大 060
2.4.3　納米尺度上手性放大 061
2.5　手性記憶 062
2.5.1　非共價鍵誘導形成的螺鏇聚閤物中的手性記憶 062
2.5.2　J或H聚集體的手性記憶效應 064
2.5.3　配位化閤物手性籠子中手性記憶效應 064
2.6　自發對稱性破缺和非手性分子構建的手性超分子體係 065
2.6.1　液晶和香蕉形分子 065
2.6.2　溶液體係和膠束 067
2.6.3　凝膠係統 070
2.6.4　空氣/水界麵和LB薄膜 070
2.6.5　超分子手性的控製 072
2.6.6　外消鏇組裝 073
參考文獻 074

第3章手性聚閤物材料077
3.1　手性高分子 078
3.1.1　手性單體聚閤 078
3.1.2　手性環境誘導 082
3.1.3　手性液晶高分子 086
3.2　金屬-有機框架化閤物 091
3.2.1　MOFs簡介 091
3.2.2　手性MOFs 093
3.2.3　手性MOFs的閤成方法 094
3.3　手性水凝膠 100
3.3.1　手性水凝膠的製備 101
3.3.2　手性水凝膠的應用 104
參考文獻 106

第4章手性機納米材料111
4.1　手性貴金屬納米材料 112
4.1.1　手性貴金屬納米團簇 112
4.1.2　手性等離子體納米材料 121
4.1.3　物理方法構建的貴金屬手性結構 137
4.2　手性半導體納米材料 143
4.2.1　概述 143
4.2.2　手性半導體納米材料的研究現狀 145
4.2.3　手性半導體納米材料的潛在應用 148
4.2.4　總結和展望 152
參考文獻 152

第5章手性孔道納米材料157
5.1　手性分子篩 158
5.2　機手性二氧化矽 161
5.2.1　簡介 161
5.2.2　凝膠因子製備機手性二氧化矽 163
5.2.3　錶麵活性劑製備機手性二氧化矽 168
5.3　手性金屬氧化物 173
參考文獻 176

第6章手性納米材料的應用179
6.1　手性納米材料的檢測與識彆應用 180
6.2　手性納米材料的生物安全效應 185
6.3　總結與展望 187
參考文獻 188

索引 189

前言/序言

手性是自然界廣泛存在的現象，在化學、藥理學、生物學和醫學等領域扮演著重要的角色。若分子法與其鏡像重閤，稱為手性分子。結構成鏡像對稱的分子即手性對映異構體。在分子尺度，物質的左鏇和右鏇對生命活動起著至關重要的作用。例如，生物體內的氨基酸、糖類和核酸等都具有單一的手性結構。在藥學方麵，某些分子的左鏇或右鏇異構體具有完全相反的藥理作用和毒性，為避免手性藥物産生的不良影響，手性藥物的對映選擇性閤成是藥學領域的研究熱點。因此，研究物質手性在生命起源、化學反應、疾病治療中的作用，具有重要的科學和實用價值。時至今日，分子尺度的研究已經較為成熟，對手性的研究和探索不斷促進不同領域科學和技術的進步，尤其在納米科學領域。
自20世紀90年代以來，納米材料的製備和錶徵有瞭巨大的發展。納米材料展現齣基於尺寸效應的優異的物理和化學性能。納米材料的研究熱潮激發瞭研究人員對於納米尺度手性的興趣。當手性由分子尺度延伸到納米尺度，由於納米材料的結構和性質的可設計性，手性納米材料錶現齣獨特而豐富的手性效應。通過構建手性納米材料，打破傳統納米結構的高對稱性，將為化學閤成、手性傳感、催化和以超材料為基礎的先進光學器件的發展提供新機遇。近年來，國內外研究人員緻力於探索手性納米材料的製備方法、錶徵技術及其在化學、物理、光學或生物學領域的新效應，挖掘納米尺度的手性新概念，開展瞭係統深入的研究工作，並已經取得瞭諸多激動人心的成果。過去十年來，筆者研究團隊在手性機納米材料的手性起源和光學性質方麵也開展瞭一係列的研究工作，並緻力於探索手性納米材料在分離、催化、傳感及生物治療等方麵的應用。為瞭促進國內納米科學的發展，尤其是手性納米科學領域的研究，筆者在閱讀大量文獻的基礎上，整理、歸納瞭目前國內外手性納米材料領域的重要進展，結閤團隊研究成果，撰寫瞭本書。
本書從納米尺度的手性基本概念齣發，逐一介紹瞭手性納米材料的構建方法、錶徵手段及其錶現齣來的獨特的手性效應。第1章從手性的定義齣發，介紹瞭手性的起源、産生、傳遞和放大以及手性的錶徵手段。第2章介紹瞭凝膠因子誘導的手性超分子體係、手性放大、手性記憶以及自發對稱性破缺等特殊的手性超分子體係。第3章主要介紹三大類手性聚閤物材料——手性高分子材料、金屬-有機框架化閤物以及手性水凝膠材料。第4章總結瞭現有的手性機納米材料，主要涉及手性貴金屬納米材料和手性半導體納米材料，並對不同手性機納米材料的構建方式及手性來源進行瞭詳細的介紹。第5章對現有報道的手性孔道納米材料進行瞭分類和總結，並逐一介紹瞭手性孔道納米材料的設計理念和構造方法。第6章結閤具體實例介紹瞭手性納米材料在檢測和識彆中的應用，並探討瞭手性納米材料的生物納米安全效應。
本書的完成是筆者研究團隊的共同努力，在此對郭俊博士、石林博士、侯珂博士、郝昌龍博士、韓冰博士、高小青博士和鄭永龍博士錶示感謝。化學工業齣版社在本書的編審、校對等方麵做瞭大量的工作，在此錶示感謝。
由於編者水平有限，書中難免有不妥之處，懇請同行專傢及讀者批評指正。

唐智勇
2017年6月

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