現(xiàn)代晶體化學(xué)

前言

如果把牛頓發(fā)表“自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理”的1687年作為近代科學(xué)的誕生日，僅300多年中，知識以正反饋效應(yīng)快速增長：知識產(chǎn)生更多的知識，力量導(dǎo)致更大的力量。特別是20世紀的科學(xué)技術(shù)對自然界的改造特別強勁，發(fā)展的速度空前迅速。在科學(xué)技術(shù)的各個領(lǐng)域中，化學(xué)與人類的日常生活關(guān)系最為密切，對人類社會的發(fā)展產(chǎn)生的影響也特別巨大。從合成DDI、開始的化學(xué)農(nóng)藥和從合成氨開始的化學(xué)肥料，把農(nóng)業(yè)生產(chǎn)推到了前所未有的高度，以致人們把20世紀稱為“化學(xué)農(nóng)業(yè)時代”。不斷發(fā)明出的種類繁多的化學(xué)材料極大地改善了人類的生活，使材料科學(xué)成為了20世紀的一個主流科技領(lǐng)域?；瘜W(xué)家們對在分子層次上的物質(zhì)結(jié)構(gòu)和“態(tài)一態(tài)化學(xué)”、單分子化學(xué)等基元化學(xué)過程的認識也隨著可利用的技術(shù)工具的迅速增多而快速深入。也應(yīng)看到，化學(xué)雖然創(chuàng)造了大量人類需要的新物質(zhì)，但是在許多場合中卻未有效地利用資源，而且產(chǎn)生了大量排放物造成嚴重的環(huán)境污染。以至于目前有不少人把化學(xué)化工與環(huán)境污染聯(lián)系在一起。在21世紀開始之時，化學(xué)正在兩個方向上迅速發(fā)展。一是在20世紀迅速發(fā)展的慣性驅(qū)動下繼續(xù)沿各個有強大生命力的方向發(fā)展；二是全方位的“綠色化”，即使整個化學(xué)從“粗放型”向“集約型”轉(zhuǎn)變，既滿足人們的需求，又維持生態(tài)平衡和保護環(huán)境。為了在一定程度上幫助讀者熟悉現(xiàn)代化學(xué)一些重要領(lǐng)域的現(xiàn)狀，科學(xué)出版社組織編輯出版了這套《現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)叢書》。叢書以無機化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)、有機化學(xué)和高分子化學(xué)五個二級學(xué)科為主，介紹這些學(xué)科領(lǐng)域目前發(fā)展的重點和熱點，并兼顧學(xué)科覆蓋的全面性。叢書計劃為有關(guān)的科技人員、教育工作者和高等院校研究生、高年級學(xué)生提供一套較高水平的讀物，希望能為化學(xué)在新世紀的發(fā)展起積極的推動作用。

內(nèi)容概要

　　《現(xiàn)代晶體化學(xué)》是在教育部研究生工作辦公室推薦的研究生教材《現(xiàn)代晶體化學(xué)——理論與方法》一書的基礎(chǔ)上，與時俱進修改補充完善而成的。全書共有十四章。系統(tǒng)介紹了晶體化學(xué)的形成和發(fā)展，晶體幾何學(xué)理論，倒易點陣及晶體衍射方向，晶體化學(xué)基本原理，晶體生長與晶體合成，晶體結(jié)構(gòu)缺陷，準晶體學(xué)基礎(chǔ)，單質(zhì)、氧化物及類似物的晶體化學(xué)，硅酸鹽晶體化學(xué)，配合物晶體的設(shè)計與合成，幾種新穎配合物的晶體化學(xué)，納米材料晶體化學(xué)，晶體的X射線分析，晶體的顯微分析等。內(nèi)容安排符合教學(xué)要求，富有啟發(fā)性，有利于學(xué)生素質(zhì)、能力的培養(yǎng)和提高；理論論證科學(xué)，實踐性也很強，及時、準確地反映了國內(nèi)外的先進成果?！　　冬F(xiàn)代晶體化學(xué)》適合結(jié)晶礦物學(xué)、晶體化學(xué)、材料科學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、應(yīng)用物理等專業(yè)的本科生和研究生學(xué)習(xí)，也可供有關(guān)專業(yè)的教學(xué)和科研人員參考。

書籍目錄

《現(xiàn)代化學(xué)基礎(chǔ)叢書》序前言第一章 緒論1.晶體學(xué)2.晶體結(jié)構(gòu)3.準晶結(jié)構(gòu)4.晶體化學(xué)研究與發(fā)展5.納米材料晶體化學(xué)6.物質(zhì)結(jié)構(gòu)對稱性理論第二章 晶體幾何學(xué)理論1.對稱操作2.點群3.空間格子(點陣)4.空間群第三章 倒易點陣及晶體衍射方向1.布拉格定律2.倒易點陣3.正點陣與倒易點陣的指數(shù)變換4.六方晶系的指數(shù)變換5.晶系中正點陣與倒易點陣的單胞參數(shù)及晶體學(xué)公式第四章 晶體化學(xué)基本原理1.晶體化學(xué)研究2.晶體化學(xué)基礎(chǔ)3.晶體結(jié)構(gòu)變異第五章 晶體生長與晶體合成1.晶體生長基本理論2.晶體生長實驗方法第六章 晶體結(jié)構(gòu)缺陷1.晶體中的缺陷2.點缺陷3.位錯(線缺陷)4.面缺陷5.晶體表面和界面6.晶體缺陷的研究方法第七章 準晶體學(xué)基礎(chǔ)1.群論基礎(chǔ)2.晶體與準晶體中點群及極赤投影圖3.晶體學(xué)與準晶體學(xué)點群的母子群關(guān)系(60個點群的“家譜”)4.納米微粒多重分數(shù)維準晶結(jié)構(gòu)模型第八章 單質(zhì)、氧化物及類似物的晶體化學(xué)1.單質(zhì)及類似物的晶體化學(xué)2.氧化物及類似物的晶體化學(xué)3.復(fù)雜氧化物的晶體化學(xué)第九章 硅酸鹽晶體化學(xué)1.硅酸鹽礦物的化學(xué)組成2.硅酸鹽的晶體結(jié)構(gòu)特征3.硅酸鹽礦物的分類4.硅酸鹽中過渡性晶體結(jié)構(gòu)第十章 配合物晶體的設(shè)計與合成1.常規(guī)的溶液法2.擴散法3.水熱及溶劑熱法第十一章 幾種新穎配合物的晶體化學(xué)1.功能配位化學(xué)研究的前沿方向2.功能金屬一有機框架化合物的結(jié)構(gòu)性質(zhì)——拓撲圖形3.四氮唑配體構(gòu)筑的蜂巢狀（4363）拓撲構(gòu)型熒光鋅（Ⅱ）二維金屬一有機框架4.鑭系金屬一有機框架（3，4）一結(jié)點和（4，5）一結(jié)點新型化合物及性能5.四核錳（Ⅱ）簇構(gòu)造的新型BN拓撲金屬一有機框架化合物6.基于柔性兩性離子配體的新型手性二重穿插dia拓撲構(gòu)型三維金屬有機框架化合物7.多元配合物的晶體化學(xué)研究意義第十二章 納米材料晶體化學(xué)1.納米晶體2.納米晶體的多面體形態(tài)3.納米晶體的自組裝4.粒子的溶液相自組裝5.納米自組裝技術(shù)6.自組裝的納米晶體性能7.模板輔助納米自組裝第十三章 晶體的X射線分析1.x射線分析基礎(chǔ)2.晶體對x射線的衍射3.晶體結(jié)構(gòu)的x射線分析原理第十四章 晶體的顯微分析1.電子光學(xué)基礎(chǔ)2.電子束和物質(zhì)之間的相互作用3.透射電子顯微分析4.掃描電子顯微分析5.掃描探針顯微鏡參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：納米科技和納米材料是具有下列幾個關(guān)鍵特征的系統(tǒng)與材料：①必須至少有一個維具有從1nm到數(shù)百納米的尺度；②設(shè)計過程必須體現(xiàn)微觀的操作與控制能力，能夠從根本上控制納米尺寸結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)；③能夠組合起來形成更大的結(jié)構(gòu)；④這種納米結(jié)構(gòu)可能具有優(yōu)異的電學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)、機械、化學(xué)等性能，至少是在理論上具備這樣的性能，但不能理解為越小就越好；⑤把原子和分子按設(shè)計方案一個一個地排布起來，而這種原子、分子排布出的納米結(jié)構(gòu)必須具有可利用范圍內(nèi)的化學(xué)穩(wěn)定性。納米微粒的制備有兩種分類方案：①物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)及生物化學(xué)方法；②氣相法、液相法和固相法（高能球磨法）等。通過對納米微粒表面的物理、化學(xué)方法修飾，可以達到以下目的：①改善納米粒子的分散性；②提高或控制微粒表面活性；③使微粒表面產(chǎn)生新的物理、化學(xué)、機械性能及新的功能；④改善納米粒子與其他物質(zhì)之間的相容性。6.物質(zhì)結(jié)構(gòu)對稱性理論對稱性可定義為“變換中的不變性”。對稱性理論，要從對稱性的范圍、對稱性的尺度、簡單對稱性和復(fù)合對稱性等方面來研究。準晶結(jié)構(gòu)、分形結(jié)構(gòu)、納米結(jié)構(gòu)、拓撲結(jié)構(gòu)、團簇結(jié)構(gòu)、空洞結(jié)構(gòu)、反結(jié)構(gòu)、記憶結(jié)構(gòu)、全息結(jié)構(gòu)、生物克隆等的對稱基本特征反映出對稱理論的新進展。對稱性的范圍：變換中的不變性包括一切類型的對稱性。政治經(jīng)濟學(xué)、材料科學(xué)、信息科學(xué)、工程技術(shù)、文學(xué)藝術(shù)、體育音樂等自然科學(xué)和社會科學(xué)的各個領(lǐng)域都具有不同特征的對稱性。這些對稱性的集合將是一個無限的總體。在研究過程中，同樣有對稱性、對稱破缺、對稱恢復(fù)及其相互關(guān)系等綜合復(fù)雜的過程。對稱性的尺度：在討論對稱性問題時，除了注意對稱性的范圍外，還必須考慮研究問題的大小尺度，宏觀、微觀對稱要素的差別，例如點群與空間群、晶胞和分子、人體外形對稱與人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)對稱。簡單對稱性和復(fù)合對稱性：對稱性理論表明，物質(zhì)結(jié)構(gòu)不僅存在著簡單對稱性，還常常以復(fù)合對稱性表征。目前一些對稱性研究比較注重簡單對稱性，而忽視了復(fù)合對稱性特征。物質(zhì)結(jié)構(gòu)的對稱理論根據(jù)研究的領(lǐng)域范圍和尺度大小，有時可從簡單對稱性討論問題，有時則需要從復(fù)合對稱性深入探討。

編輯推薦

《現(xiàn)代晶體化學(xué)》編輯推薦：晶體化學(xué)是多種學(xué)科專業(yè)的基礎(chǔ)、《現(xiàn)代晶體化學(xué)》在教育部推薦研究生教材的基礎(chǔ)上，與時俱進修改完善而成、跟蹤世界最新科研成果，總結(jié)學(xué)科新理論知識，反映學(xué)科前沿新成就、理論嚴謹，結(jié)構(gòu)合理，文字精練，圖件清楚，富有啟發(fā)性?！笆晃濉眹抑攸c圖書出版規(guī)劃項目。

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