《二維無機材料剝離、納米層組裝及其功能化》是2021年化學工業出版社出版圖書，作者是劉宗懷、何學俠、李琪。
基本介紹
- 中文名：二維無機材料剝離、納米層組裝及其功能化
- 作者：劉宗懷、何學俠、李琪
- 出版社：化學工業出版社
- 出版時間：2021年7月1日
- 頁數：386 頁
- 定價：168 元
- 開本：16 開
- 裝幀：精裝
- ISBN：9787122384454
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書是一本系統論述二維無機材料的基礎理論性著作，以不同電性二維無機材料為主線，圍繞二維無機材料的製備技術、膨潤與剝離、具體剝離方法、二維納米片層功能化四部分展開論述，將剝離理論與具體套用技術相結合。書中依據二維無機材料層板電性不同，負電性二維無機材料主要討論層狀二氧化錳、層狀二氧化鈦和層狀過渡金屬碳、氮化物，正電性二維無機材料主要對層狀雙金屬氫氧化物（LDHs）進行討論，中性二維無機材料主要討論層狀二硫化鉬、層狀黑磷及層狀磷烯等。最後，另設章節專門論述了二維納米片層孔洞化及其材料電化學儲能。
本書適合作為化學和材料類高年級本科生、研究生的教材，以及二維層狀材料及功能材料研究人員的科研參考用書。
圖書目錄
第1章 二維無機層狀材料總論
1.1 概述 2
1.2 二維無機層狀材料的結構特徵及分類 3
1.3 無機層狀材料的製備方法 5
1.3.1 固相製備法 5
1.3.2 液相製備法 6
1.3.3 氣相製備法 7
1.4 二維無機層狀材料的插層反應類型 7
1.4.1 離子交換法 7
1.4.2 分子嵌入法 9
1.4.3 柱形化法 9
1.4.4 剝離/重組法 10
1.5 二維無機層狀材料的功能化及其套用 12
參考文獻 15
第2章 二維無機層狀材料的膨潤和剝離
2.1 概述 19
2.2 二維無機層狀材料的膨潤 19
2.2.1 膨潤過程中的物理化學特性 22
2.2.2 短距離膨潤過程中的能量變化 25
2.2.3 長距離膨潤過程 26
2.2.4 發生膨潤現象的無機層狀材料 28
2.3 二維無機層狀材料的剝離 30
2.3.1 剝離反應行為 30
2.3.2 剝離反應過程 32
2.3.3 剝離反應體系 34
參考文獻 35
第3章 無機納米片層及納米片層組裝
3.1 無機納米片層 38
3.1.1 納米片層的構造 39
3.1.2 納米片層的製備 40
3.1.3 納米片層的表征 52
3.1.4 納米片層的性質 58
3.1.5 納米片層的套用 61
3.2 無機納米片層的組裝 62
3.2.1 絮凝組裝 62
3.2.2 交替沉積組裝 65
3.2.3 Langmuir-Blodgett組裝 67
3.2.4 冷凍/或噴霧乾燥組裝 69
參考文獻 71
第4章 層狀二氧化錳
4.1 二氧化錳的結構及分類 75
4.1.1 二氧化錳的結構特徵 75
4.1.2 層狀二氧化錳的結構特徵 76
4.1.3 隧道型二氧化錳的結構特徵 77
4.2 二氧化錳的製備技術 80
4.2.1 固相反應法和熔融鹽法 81
4.2.2 氧化還原沉澱法 82
4.2.3 水熱和溶劑熱法、水熱軟化學法 83
4.3 不同結構二氧化錳的性質 84
4.3.1 層狀二氧化錳的性質和反應特徵 84
4.3.2 隧道型二氧化錳的性質及反應特徵 87
4.3.3 二氧化錳的離子篩性質 90
4.4 層狀二氧化錳的短距離膨潤 92
4.4.1 季銨離子的插層膨潤過程 93
4.4.2 插層反應Kielland曲線 103
4.4.3 短距離膨潤的影響因素 104
4.5 層狀二氧化錳的剝離 109
4.5.1 四甲基銨插層二氧化錳水洗剝離 109
4.5.2 剝離過程的影響因素 112
4.5.3 四丁基銨插層二氧化錳剝離 114
4.5.4 二氧化錳納米片層的室溫一步製備 116
4.6 二氧化錳納米片層的精細調控 118
4.6.1 納米片層尺寸的控制 118
4.6.2 納米片層組成和結構的調控 118
4.6.3 納米片層靜電自組裝 119
參考文獻 124
第5章 層狀二氧化鈦
5.1 二氧化鈦及層狀鈦酸鹽結構 128
5.1.1 二氧化鈦的晶體結構 128
5.1.2 層狀鈦酸鹽結構 129
5.2 層狀鈦酸鹽的製備和離子交換 132
5.2.1 層狀鈦酸鹽製備技術 132
5.2.2 層狀鈦酸鹽的離子交換 133
5.2.3 摻雜層狀鈦酸鹽和層狀鈦酸 135
5.3 層狀二氧化鈦的膨潤和剝離 137
5.3.1 插層反應及膨潤 137
5.3.2 膨潤與剝離過程 144
5.3.3 滲透膨潤與剝離關係 146
5.4 二氧化鈦納米片層的表征 150
5.4.1 小角X射線散射 150
5.4.2 透射電子顯微鏡和原子力顯微鏡表征 152
5.4.3 納米片層的尺寸控制 154
5.5 二氧化鈦納米片層的性質 157
5.5.1 光學性質 157
5.5.2 電學性質 159
5.5.3 催化性質 160
5.5.4 理論分析 161
5.6 二氧化鈦納米片層的組裝及功能化 162
5.6.1 組裝二維薄膜 162
5.6.2 組裝粉狀納米結構 168
5.6.3 誘導相轉移 172
參考文獻 174
第6章 層狀雙金屬氫氧化物
6.1 LDHs的組成、結構和性質 178
6.1.1 LDHs的組成和結構 178
6.1.2 LDHs的性質 179
6.2 LDHs製備技術 183
6.2.1 共沉澱法 183
6.2.2 均相沉澱法 184
6.2.3 水熱製備法 184
6.2.4 離子交換法 185
6.2.5 焙燒復原法 186
6.2.6 表面原位製備技術 186
6.2.7 模板法 187
6.2.8 其它製備方法 187
6.3 LDHs剝離過程 188
6.3.1 層間環境改善條件下剝離 190
6.3.2 機械力驅動剝離 195
6.3.3 水介質中剝離 201
6.3.4 低溫鹼介質中剝離 203
6.3.5 電漿誘導剝離 205
6.3.6 奧斯特瓦爾德熟化-驅動剝離 206
6.3.7 LDHs納米片層直接製備 207
6.4 正電性LDH納米片層功能化 212
6.4.1 層板陽離子摻雜功能化 212
6.4.2 納米片層缺陷功能化 214
6.4.3 納米片層孔洞功能化 215
參考文獻 216
第7章 層狀過渡金屬碳化物
7.1 MAX相的結構、製備及性質 220
7.1.1 MAX相的結構 220
7.1.2 MAX相的製備 221
7.1.3 MAX相的性質 223
7.2 MXene的結構、製備及性質 224
7.2.1 MXene的結構 224
7.2.2 MXene材料的製備 225
7.3 MXene層狀材料剝離 233
7.3.1 MAX相製備MXene材料的剝離能 234
7.3.2 插層/機械輔助剝離 234
7.3.3 Al兩性下的TMAOH插層/剝離 239
7.3.4 無氟刻蝕剝離 239
7.3.5 凍結-融化輔助剝離 242
7.3.6 藻類提取物剝離 244
7.4 MXene及納米片層性質 245
7.4.1 MXene插層性質 245
7.4.2 納米片層分散液的穩定性 246
7.4.3 納米片層缺陷性質 248
7.4.4 納米片層液晶相 248
參考文獻 251
第8章 過渡金屬硫族化合物
8.1 TMDs層狀結構 255
8.2 TMDs剝離 257
8.2.1 機械剝離法 257
8.2.2 液相剝離法 261
8.3 特殊結構與性質TMDs納米片層 277
8.3.1 缺陷納米片層 277
8.3.2 異質原子摻雜納米片層 280
8.3.3 合金化納米片層 281
8.3.4 純1T/1T'相納米片層 283
8.3.5 納米片層表面化學 284
8.4 TMDs納米片層性質 286
8.4.1 電子結構和光學性質 286
8.4.2 力學性質 287
8.4.3 摩擦和熱性質 288
參考文獻 289
第9章 層狀黑磷
9.1 層狀黑磷結構 293
9.2 層狀黑磷的製備 294
9.2.1 高溫/高壓法 295
9.2.2 礦化劑輔助法 296
9.3 層狀黑磷剝離 296
9.3.1 機械剝離轉移法 297
9.3.2 液相剝離 299
9.3.3 液相超聲輔助剝離 300
9.3.4 溶劑熱輔助液相剝離 306
9.3.5 剪下力輔助液相剝離 307
9.3.6 電漿輔助減薄剝離 308
9.4 磷烯納米片層性質 309
9.4.1 物理性質 309
9.4.2 化學穩定性 312
9.5 磷烯納米片層缺陷工程 313
參考文獻 315
第10章 單元素層狀材料
10.1 硼烯結構、製備及納米層性質 320
10.1.1 硼烯結構 320
10.1.2 硼烯製備 322
10.1.3 硼烯性質 328
10.2 矽烯結構、製備及其性質 331
10.2.1 矽烯結構 331
10.2.2 矽烯製備 332
10.2.3 矽烯電子結構 335
10.2.4 矽烯功能化 337
參考文獻 339
第11章 納米片層孔洞化及其電化學儲能
11.1 電化學儲能原理 343
11.2 電化學電容器分類及工作原理 344
11.2.1 電化學電容器分類 344
11.2.2 電化學電容器工作原理 345
11.3 鋰離子二次電池及工作原理 347
11.4 二維納米儲能電極材料的結構調控 349
11.5 納米片層孔洞化策略 350
11.5.1 氧化還原孔洞化機制 352
11.5.2 模板導向孔洞化機制 362
11.6 孔洞化納米片層材料電化學儲能 366
11.6.1 超級電容器儲能 366
11.6.2 二次電池儲能 374
11.7 孔洞化納米片層電化學儲能套用展望 378
參考文獻 380
索引
