金属氧化物化学与合成――从溶液到固态

《Metal Oxide Chemistry and SynthesisFrom Solution to Solid State》书评

材料科学与工程学院      周  艳

一、本书的特点与意义

《金属氧化物化学与合成》一书由巴黎Pierre et Marie Curie 大学的Jean-Pierre Jolivet 主编，美国加利福利亚大学的Eric Bescher翻译成英文。

从水溶液中沉淀出来的金属氧化物是具有固态性质的纳米粒子，从而也为溶液化学和固态化学架起了一座联系的桥梁。本书是第一本专门讲述水溶液中金属氧化物的生成的著作，其重点是纳米粒子的生成及其物理化学性质。目前尽管有很多关于金属氧化物的化学和合成方面的科学文献，但关于该主题的专著却很少。在大学课程里也很少有这门课程。通常在可溶性产物的宏观概念中会经常讨论沉淀。从这个角度来说，溶液中阳离子的性质似乎就比较不可捉摸了。然而，不论从基础还是应用的角度来说，含水金属氧化物的物理和化学有着同样重要的作用。

《金属氧化物化学与合成》对各分支材料的合成提供了全面综合的介绍，说明了这些材料的化学性质、物理性质及应用，介绍了无机化学中一个重要的新兴领域，该书在经典的溶液化学和日益发展的固态化学之间架起了一座桥梁。

二、主要内容

本书分成两大部分，第一部分论述了水合阳离子缩合成多核物种或晶格的机理，并通过可溶性物种到固体的反应历程推理了沉淀过程中阳离子的行为。这部分还分析了与一些具有重要意义的多金属氧化物（如铁电、铁磁、超导材料）的合成有关的阳离子配合物。

第一部分（无机缩合）共有五个章节，各章具体内容如下：

第一章水溶液中的水与阳离子，介绍了水作为溶剂的性质，水溶液中离子的酸碱性，阳离子酸碱性模型，羟基化机理和动力学，湿热状态下的水。

第二章水溶液中的缩合与沉淀，首先概述了缩合反应的机理（引发、增长、终止），然后分别介绍了水溶液中的缩合模型以及固体生成（包括成核过程、生长过程、熟化过程）的动力学。

第三章羟连作用：聚阳离子与固相，介绍了羟连反应的机理、结构及生长，二价元素、三价元素及四价元素的缩合，混合价体系。

第四章氧连作用：聚阴离子与固相，作者介绍了氧连反应，四价硅、五价锑、三价硼，以及由于缩合导致配位数增加的过渡金属钒、钼。

第五章络合与缩合则主要讲了阳离子的络合作用，四价锆盐，磷酸盐阴离子的络合作用，阴离子对金属氧化物结构的影响，氧化物颗粒的尺寸分布控制和形态，多金属氧化物的合成等。

在第一部分的附录中，作者补充说明了局部电荷模型及其在溶液化学中的应用。

第二部分则介绍了氧化物粒子的表面化学。对与氧化物－溶液界面反应性相关的基本概念进行了介绍，并应用到各种吸附现象中（聚集，粒子尺寸的稳定性等）。这些性质对合成应用越来越广泛的纳米材料（如陶瓷粉末，催化剂，纳米复合材料）具有十分重要的作用。这些知识同样也有益于了解地球化学和一些生物过程。

该部分有四章，其主要内容包括氧化物－溶液的界面及其界面模型，胶态分散体的稳定性，界面反应与吸附等。在氧化物－溶液的界面这一章介绍了表面电荷，界面的溶剂化和结构，离子强度的影响与PZC的确定等。氧化物－溶液界面的模型这一章介绍了表面酸性，表面电荷，氧化物－溶液界面的模型。第八章介绍了分散体动力学稳定性及热动力学稳定性，最后一章包括金属阳离子的吸附，阴离子吸附，聚合物吸附。

三、适应对象

由于该书主要介绍了氧化物的沉淀及其表面物理化学性质的研究应用，其对无机化学专业的科研工作者和研究生具有重要的参考价值，同时也可供对金属氧化物感兴趣的固态化学家、材料科学家和胶体科学家阅读参考。

本书馆藏索书号：O614 J75