纳米材料化学.pdf

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书籍描述

内容简介
作者结合自己多年的教学和科研积累,同时注意学习、借鉴国内外先进经验,并在作者之前的专著、教材基础上,编写了本教材。书中介绍了一些与纳米材料有关的知识,涉及无机化学、物理化学、有机化学、生物化学和高分子化学等学科,故可称为纳米材料化学。本书具有以下3个特点:
(1)知识介绍的系统性――书中内容基本覆盖了纳米材料研究中所关注的主要领域,最后还有纳米材料科技论文英文撰写方面的知识介绍;
(2)知识介绍的梯度性――既有较多基础性的知识介绍,也有部分科研新进展、新概念等提高性的内容;
(3)知识介绍的趣味性――注重形象化比喻,并时常引入人文科学、美学等方面的知识,各章均附有一些相关插图。
本书可作材料和其他相关专业的教科书或教学参考书,适合硕士、博士研究生和高年级本科生的学习,每章均有习题和思考题,并附有参考答案。
最后还需要指出的是,为方便课堂教学、课程学习,本书附有图文并茂、内容丰富的ppt文件,共计400多页,可满足2学分的课堂教学和课程学习。作为本教材的重要组成部分,这些电子文档中的内容主要来自于纸质教材,同时还有其他补充,该电子课件形式也不拘泥于纸质教材。

目录
0 绪论纳米科技及发展简史1
0��1纳米科技与纳米材料1
0��2从诺贝尔奖中寻觅纳米科技发展的踪迹2
0��3从全球性一些重要科技期刊的发展史看纳米材料研究的旺盛活力5
0��4纳米材料学是一年轻但具有深厚积淀的学科6
思考题与习题6
参考文献7
第1章纳米材料的重要特性8
1��1纳米材料与纳米结构8
1��1��1关于纳米材料与纳米结构8
1��1��2纳米材料的微结构及品质评价9
1��2重要特性11
1��2��1表面与界面效应11
1��2��2小尺寸效应13
1��2��3量子尺寸效应14
1��2��4宏观量子隧道效应16
1��2��5纳米材料的可见光谱学16
思考题与习题19
参考文献20
第2章纳米材料的制备21
2��1关于纳米材料的制备21
2��2物理方法制备纳米材料22
2��2��1应用特殊的加热手段22
2��2��2气体冷凝法23
2��2��3等离子体法23
2��2��4机械研磨25
2��2��5高温高压法26
2��2��6原子能辐照26
2��3化学方法制备纳米材料27
2��3��1化学方法制备纳米材料的基本思想27
2��3��2化学沉积法30
2��3��3水热及溶剂热法32
2��3��4微乳液法34
2��3��5sol��gel法35
2��3��6气�惨邯补蹋�VLS)法36
2��3��7纯粹固相化学反应法37
2��3��8其他的一些物理化学手段38
2��4一些纳米材料制备的研究进展39
2��4��1模板合成法40
2��4��2CVD法的延伸与拓展40
2��4��3sol��gel法的发展42
2��4��4相转移法44
思考题与习题45
参考文献46
第3章纳米材料结构表征47
3��1纳米材料结构的XRD表征47
3��1��1关于XRD谱图47
3��1��2谢乐公式48
3��1��3纳米薄膜的XRD表征50
3��2纳米材料结构的气体吸附法表征53
3��2��1比表面积的BET法测定53
3��2��2孔径分布测定55
3��3纳米材料结构的显微观察56
3��3��1纳米材料结构的电子显微观察57
3��3��2纳米材料结构表征的STM和AFM技术61
3��4XRD与TEM对纳米材料结构的综合分析66
3��4��1一次纳米粒子与二次纳米粒子66
3��4��2粒径分布67
3��4��3XRD与HRTEM67
3��4��4XRD与ED68
3��4��5有序结构纳米材料的表征71
思考题与习题73
参考文献74
第4章纳米材料晶体学76
4��1关于ZnO的六方晶型76
4��2表面缺陷77
4��3纳米晶体生长的取向性79
4��4纳米材料晶体学研究若干进展80
4��4��1纳米晶体表面原子数的计算80
4��4��2介晶结构82
4��4��3超晶格84
4��4��4锐钛矿型纳米TiO2晶体晶面的控制性生长86
4��4��5纳米催化剂活性因素研究及新进展89
思考题与习题90
参考文献90
第5章纳米材料磁学92
5��1有关磁学的一些基本概念93
5��1��1材料的磁性及居里温度93
5��1��2磁滞回线及相关概念95
5��1��3磁能、磁各向异性和磁畴95
5��2磁性纳米材料96
5��3纳米材料特殊的磁性质97
5��3��1各向异性97
5��3��2磁性长度98
5��3��3磁畴98
5��3��4超顺磁性101
5��3��5交换作用102
5��3��6居里温度103
思考题与习题104
参考文献105
第6章纳米材料电子学与光电子学106
6��1从计算机技术的发展过程谈起106
6��1��1计算机存储技术107
6��1��2计算机控制和运算技术109
6��2纳米材料电子学重要理论基础112
6��2��1单电子输运理论112
6��2��2弹道输运理论113
6��2��3压电效应113
6��3纳米材料电子学研究进展简介113
6��3��1纳米尺度集成电路发展的障碍及解决对策113
6��3��2纳米发电机115
6��4纳米材料光电子学简介115
6��4��1能隙115
6��4��2发光纳米半导体材料116
思考题与习题118
参考文献119
第7章纳米材料生物学120
7��1生物领域中的纳米材料和纳米结构120
7��1��1DNA的纳米结构121
7��1��2蛋白质的纳米结构121
7��1��3病毒122
7��1��4动植物界丰富的纳米结构125
7��2纳米机器126
7��2��1天然的纳米机器――DNA127
7��2��2生物分子马达127
7��3生物识别技术129
7��3��1基于纳米金的识别技术129
7��3��2量子点130
7��4纳米材料生物学研究进展132
7��4��1蛋白质结构形态的改变132
7��4��2核酸作模板制备纳米材料132
思考题与习题133
参考文献134
第8章自组装与超分子结构135
8��1超分子化学135
8��2自组装的概念136
8��3一些重要的超分子结构140
8��3��1单分子薄膜140
8��3��2金属有机化合物和配合物141
8��3��3有机物143
8��3��4其他151
思考题与习题153
参考文献154
第9章重要的纳米材料155
9��1单质156
9��1��1碳纳米材料156
9��1��2金属162
9��2二元无机非金属化合物162
9��2��1氧化物163
9��2��2硫化物166
9��2��3其他166
9��3二元金属纳米材料168
9��4其他无机化合物169
9��4��1硅酸盐纳米材料169
9��4��2钙钛矿型晶体170
9��4��3尖晶石型晶体171
9��4��4烧绿石型晶体172
9��5有机物174
思考题与习题175
参考文献177
第10章纳米材料的应用178
10��1金属纳米材料178
10��1��1力学性能178
10��1��2软磁性能179
10��1��3催化性能179
10��1��4储氢性能179
10��2磁性液体180
10��2��1磁性液体及其性能180
10��2��2磁性液体的应用180
10��3纳米复合材料180
10��3��1在医学、生物领域中的应用181
10��3��2纳米催化剂184
10��3��3高分子/纳米复合材料186
10��4纳米器件与装置188
10��4��1新型太阳能电池188
10��4��2光催化190
10��4��3传感器192
思考题与习题194
参考文献194
第11章纳米材料研究英文论文的写作及范例50句195
11��1 标题196
11��2摘要197
11��3前言199
11��4实验部分201
11��5结果和讨论202
11��6结论204
11��7其他部分205
思考题与习题206
参考文献207
附录部分思考题与习题参考答案209

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