绪论1
0.1 现代无机化学的发展历程与学科定位 1
0.2 本书核心内容的学科内涵与逻辑架构 2
0.2.1 核心基础知识模块：复杂无机化合物的结构与应用 2
0.2.2 方法支撑模块：无机物的合成、分离与表征技术 3
0.2.3 前沿应用模块：面向重大需求的功能无机材料 4
0.3 现代无机化学的发展趋势与学科价值 5

第1 章 配位化合物及应用6
1.1 配合物的基本概念 6
1.1.1 配合物的定义 6
1.1.2 配合物的构成 6
1.2 配合物的异构现象 8
1.2.1 配合物的几何异构现象 8
1.2.2 配合物的旋光异构现象 9
1.3 配合物中的化学键模型 10
1.3.1 价键模型 10
1.3.2 晶体场模型 15
1.4 配合物的应用 22
1.4.1 化学分析中的应用 22
1.4.2 冶金工业中的应用 23
1.4.3 元素分离中的应用 23
1.4.4 生物和医药方面的应用 24
1.4.5 固定和活化氮气分子 24
1.4.6 单分子磁体 26
1.4.7 配合物的催化性能与应用 28

第2 章 有机金属化合物及应用34
2.1 有机金属化合物的理论基础和成键规律 34
2.1.1 常见配体的电子数和齿合度 35
2.1.2 EAN 的计算 35
2.1.3 有机金属化合物的命名 36
2.1.4 EAN 规则的应用 36
2.1.5 18 电子规则的局限 37
2.2 有机金属化合物的分类及成键情况 37
2.2.1 有机金属化合物的分类 37
2.2.2 金属-烷基化合物、金属-芳基化合物及相关的σ 键有机金属化合物 38
2.2.3 缺电子型化合物及多中心键 39
2.2.4 烯烃-金属化合物及成键情况 39
2.2.5 金属-羰基化合物及其反馈π 键 39
2.2.6 环戊二烯基化合物 41
2.3 金属-配体之间含有多重键的化合物 42
2.3.1 卡宾化合物及成键情况 42
2.3.2 卡拜化合物及成键情况 43
2.4 有机金属化学中的基本反应 44
2.4.1 配体的取代反应 44
2.4.2 氧化加成和还原消除反应 45
2.4.3 σ 键复分解反应 46
2.4.4 1，1-迁移插入反应 46
2.4.5 1，2-迁移插入和β-H 消除反应 46
2.5 有机金属化合物的应用 47
2.5.1 烯烃复分解反应 47
2.5.2 烯烃加氢反应 48
2.5.3 氢甲酰化反应 48
2.5.4 Wacker 法氧化烯烃 49
2.5.5 钯催化的C—C 键形成反应 51
2.5.6 甲醇羧基化：乙酸的合成 51
2.5.7 CO 和CO2 的活化 52

第3 章 原子簇化合物及应用56
3.1 非金属原子簇 56
3.1.1 硼原子簇（硼烷） 56
3.1.2 硼烷衍生物 60
3.1.3 碳原子簇 61
3.2 金属原子簇 62
3.2.1 金属-羰基原子簇 63
3.2.2 金属-卤素原子簇 65
3.2.3 含有金属-金属键型的线型原子簇 67
3.2.4 金属纳米团簇 68

第4 章 生物无机化合物及应用71
4.1 生命元素和生物配体 71
4.1.1 生命元素 71
4.1.2 生物配体 72
4.2 金属药物 77
4.2.1 铂类抗癌药 78
4.2.2 治疗胃溃疡的含铋药物 79
4.2.3 治疗躁郁症的含锂药物 80
4.3 天然氧载体 81
4.3.1 血红蛋白和肌红蛋白 81
4.3.2 蚯蚓血红蛋白 83
4.3.3 血蓝蛋白 83

第5 章 无机合成技术与制备85
5.1 无机合成化学的先进性 85
5.2 无机合成的热点和前沿领域 86
5.2.1 特种结构无机材料的制备 86
5.2.2 软化学和绿色合成方法 86
5.2.3 极端条件下的合成 86
5.2.4 无机功能材料的制备 86
5.2.5 特殊凝聚态材料的制备 87
5.2.6 特种功能材料的分子设计 87
5.2.7 仿生合成 87
5.2.8 纳米粉体材料的制备 87
5.2.9 单原子催化剂的制备 87
5.2.10 无机合成相关理论的研究 88
5.3 经典无机合成方法 88
5.3.1 高温的获得及高温合成 88
5.3.2 低温的获得及低温合成 97
5.3.3 高压的获得及高压合成 102
5.3.4 低压的获得及低压合成 112
5.3.5 沉淀法 117
5.3.6 溶胶-凝胶法 119
5.3.7 化学气相沉积法 122
5.4 特殊合成方法 129
5.4.1 光化学合成 129
5.4.2 电化学合成 132
5.4.3 微波合成 135

第6 章 无机分离技术与纯化138
6.1 结晶法 138
6.1.1 结晶法的基本原理 138
6.1.2 结晶法的优点 138
6.1.3 结晶法的应用 139
6.2 沉淀分离法 139
6.2.1 沉淀分离法的基本原理 139
6.2.2 沉淀分离法的优点 140
6.2.3 溶度积规则在沉淀分离中的应用 140
6.3 蒸馏分离法 140
6.3.1 蒸馏分离法的基本原理 140
6.3.2 蒸馏分离法的分类 140
6.3.3 蒸馏分离法的优点与不足 141
6.3.4 蒸馏分离法在无机化合物分离中的应用 141
6.4 萃取分离法 142
6.4.1 萃取分离法的基本原理 142
6.4.2 无机物溶剂萃取体系 142
6.4.3 萃取分离法的优点和局限性 143
6.4.4 萃取分离法的应用 143
6.5 升华法 144
6.5.1 升华法的基本原理 144
6.5.2 升华的方法和装置 144
6.5.3 升华法的应用实例 145
6.6 离心分离法 145
6.6.1 离心分离法的基本原理 145
6.6.2 离心分离法的主要分类 145
6.6.3 离心分离法的优点和局限性 145
6.6.4 离心分离法的应用 146
6.7 离子交换法 146
6.7.1 离子交换法简介 146
6.7.2 基本原理 147
6.7.3 离子交换法的应用 149
6.8 膜分离法 150
6.8.1 膜分离法简介 150
6.8.2 膜分离法原理和分类 150
6.8.3 膜分离法的特点 151
6.8.4 膜分离法的应用 152

第7 章 无机物常用表征方法及应用154
7.1 X 射线衍射技术 154
7.1.1 基本原理 154
7.1.2 粉末X 射线衍射法 154
7.1.3 单晶X 射线衍射法 155
7.2 红外光谱技术 155
7.2.1 谱带增多 157
7.2.2 谱带位移 157
7.3 拉曼光谱技术 158
7.4 紫外-可见光谱技术 158
7.4.1 金属离子的d-d/f-f 跃迁 158
7.4.2 电荷转移跃迁 158
7.5 荧光光谱技术 159
7.5.1 荧光和磷光的发生 159
7.5.2 激发光谱与荧光光谱 160
7.5.3 荧光强度与分子结构的关系 161
7.5.4 影响荧光强度的外界因素 162
7.6 X 射线光电子能谱 162
7.6.1 X 射线光电子能谱的化学位移 162
7.6.2 XPS 在配位化学中的应用 163
7.7 电子顺磁共振 163
7.8 电化学技术 165
7.9 电喷雾质谱技术 166
7.10 电子显微镜技术 166
7.11 实例解析 167
7.11.1 单核铁配合物[Fe(bpte)Cl2 ]的设计、合成与表征分析 167
7.11.2 卟啉锌配合物的合成与表征分析 169
7.11.3 普鲁士蓝/二氧化钛纳米复合材料的合成与表征分析 172

第8 章 现代化学电源关键材料及应用175
8.1 现代化学电源概述 175
8.1.1 化学电源的产生和发展 175
8.1.2 化学电源的组成及作用 175
8.1.3 化学电源的性能参数 177
8.2 无机材料在几种典型化学电源中的应用 185
8.2.1 无机材料在一次电池中的应用 185
8.2.2 无机材料在二次电池中的应用 189

第9 章 氢气与氢能的利用225
9.1 氢气的制备 225
9.1.1 化石燃料制氢 225
9.1.2 电解水制氢 227
9.1.3 生物质制氢技术 230
9.1.4 太阳能光催化制氢 233
9.2 氢气的储存、运输和安全 238
9.2.1 高压气态储氢 238
9.2.2 低温液态储氢 239
9.2.3 玻璃微球储氢 239
9.2.4 金属氢化物储氢 239
9.2.5 其他方式储氢 242
9.2.6 氢气的运输 243
9.2.7 加氢站 244
9.2.8 氢能的安全性 244
9.3 氢能的利用 245
9.3.1 镍氢电池 245
9.3.2 燃料电池 248

第10 章 金属有机骨架材料及应用255
10.1 概述 255
10.2 MOF 的结构设计 256
10.2.1 金属离子特性 256
10.2.2 有机配体特性 256
10.2.3 拓扑与几何设计 258
10.3 MOF 的合成方法 262
10.3.1 普通溶液法 262
10.3.2 水（溶剂）热法 262
10.3.3 扩散法 263
10.3.4 后合成修饰 264
10.4 MOF 的组成和结构表征 265
10.5 MOF 的应用 265
10.5.1 气体吸附与分离 266
10.5.2 多相催化 270

第11 章 生物医学纳米材料及应用277
11.1 纳米材料概述 277
11.1.1 量子尺寸效应 277
11.1.2 表面效应 278
11.1.3 小尺寸效应 278
11.1.4 宏观量子隧道效应 279
11.2 生物医学纳米材料简介 280
11.2.1 纳米材料的毒性 280
11.2.2 纳米材料的生物相容性 281
11.3 常用的生物医学纳米材料 283
11.3.1 细胞分离用纳米材料 283
11.3.2 细胞内部染色用纳米材料 287
11.3.3 抗菌及创伤敷料用纳米材料 290
11.3.4 生物组织工程中的纳米材料 292
11.3.5 生物活性材料 294

参考文献298