纳米材料与纳米技术这一新兴学科经过30多年的发展，现已进入新的阶段。本书的编写是在汲取国内外同行及自身以往一些先进经验的基础上，努力做到使总体内容、基本思想与时代同步。本书共6章，内容包括纳米科技及发展简史，纳米材料概述，纳米材料的制备，纳米材料在环境保护及新能源领域中的应用，纳米材料在光电信息、磁学领域中的应用和纳米材料在生物及医学领域中的应用。
样章试读
目录
- 目录
丛书序
序
前言
第1章 纳米科技及发展简史 1
习题 6
参考文献 6
第2章 纳米材料概述 7
2.1 基本概念 7
2.2 纳米材料形貌表征 8
2.2.1 电子显微表征 8
2.2.2 纳米材料品质评价 13
2.3 纳米材料晶体结构 14
2.3.1 XRD表征纳米材料晶体结构 14
2.3.2 XRD与TEM对纳米材料结构的综合分析 16
2.3.3 表面羟基结构 20
2.3.4 晶面择优生长 22
2.3.5 晶体缺陷 24
2.4 氧化物晶体与纳米材料 27
2.4.1 一元氧化物 27
2.4.2 多元氧化物 29
习题 33
参考文献 34
第3章 纳米材料的制备 35
3.1 纳米材料的物理方法制备 35
3.1.1 机械研磨 36
3.1.2 气体冷凝法 37
3.1.3 激光法 38
3.1.4 溅射法 38
3.1.5 高能法 39
3.2 纳米材料的化学方法制备 41
3.2.1 基本原理 41
3.2.2 溶胶-凝胶法 45
3.2.3 化学沉积法 48
3.2.4 水热及溶剂热法 51
3.2.5 模板法 52
3.3 自组装与超分子结构 53
3.3.1 基本概念 53
3.3.2 纳米材料自组装结构与形貌表征 56
3.3.3 一些典型的超分子结构 58
3.4 一些纳米材料制备的研究进展 66
3.4.1 CVD法的延伸与拓展 66
3.4.2 ZnO纳米片的制备 69
习题 69
参考文献 70
第4章 纳米材料在环境保护及新能源领域中的应用 72
4.1 纳米材料的特性 72
4.1.1 小尺寸效应 72
4.1.2 量子尺寸效应 73
4.1.3 宏观量子隧道效应 74
4.1.4 表面效应与表界面 74
4.2 碳纳米材料 81
4.2.1 石墨基碳纳米材料 81
4.2.2 C60 82
4.2.3 碳纳米管 83
4.2.4 石墨烯 84
4.2.5 g-C3N4 85
4.3 半导体光催化技术 86
4.3.1 半导体光催化技术的原理 87
4.3.2 半导体光催化剂的基本类型 87
4.3.3 Z型半导体光催化 88
4.4 纳米材料表面效应在能源领域中的应用 90
4.4.1 纳米材料与纳米技术在新能源领域中的应用 91
4.4.2 碳纳米材料与新能源电池 92
4.4.3 碳纳米材料与超级电容器 108
习题 114
参考文献 115
第5章 纳米材料在光电信息、磁学领域中的应用 117
5.1 计算机技术的发展过程 117
5.1.1 计算机存储技术 118
5.1.2 计算机控制和运算技术 119
5.2 纳米材料电子学重要理论基础 122
5.2.1 单电子输运理论 122
5.2.2 弹道输运理论 123
5.3 纳米材料电子学研究进展简介 123
5.3.1 纳米尺度集成电路发展的障碍及解决对策 123
5.3.2 基于STM的纳米存储技术探索 124
5.3.3 基于AFM的纳米发电机技术探索 127
5.4 纳米材料光电子学简介 129
5.4.1 能隙 129
5.4.2 发光纳米半导体材料概述 130
5.4.3 光致发光 131
5.4.4 电致发光 133
5.5 磁学 135
5.5.1 有关磁学的一些基本概念 135
5.5.2 磁性纳米材料 139
5.5.3 纳米材料特殊的磁性质 140
习题 147
参考文献 148
第6章 纳米材料在生物及医学领域中的应用 150
6.1 生物领域中的纳米材料和纳米结构 150
6.1.1 DNA的纳米结构 151
6.1.2 蛋白质的纳米结构 153
6.1.3 病毒 154
6.1.4 动植物界丰富的纳米结构 158
6.2 纳米机器 160
6.2.1 天然的纳米机器——DNA 160
6.2.2 生物分子马达 161
6.3 生物识别技术 162
6.3.1 基于纳米金的识别技术 162
6.3.2 量子点及应用于生物识别 163
6.4 纳米材料生物学研究进展 168
6.4.1 蛋白质结构形态的改变 168
6.4.2 核酸作模板制备纳米材料 168
6.5 纳米医用复合材料 169
6.5.1 磁性纳米复合材料 170
6.5.2 人造骨骼 171
习题 172
参考文献 172
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