《石墨烯粉體材料：從基礎研究到工業套用》是2022年華東理工大學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：石墨烯粉體材料：從基礎研究到工業套用
- 作者：侯士峰
- 出版社：華東理工大學出版社
- 出版時間：2022年1月
- ISBN：9787562864059
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書從石墨烯粉體材料的製備與表征入手，結合不同領域的套用進行了系列的綜述。全書共13章。1章對石墨烯的歷史及現狀進行了總體介紹。第2章和第3章分別介紹了石墨烯粉體材料的製備方法及工藝、表征技術和標準。第4章就功能化石墨烯粉體、漿料生產技術和三維石墨烯製備技術進行了描述。第5~7章集中介紹了石墨烯粉體材料在鋰離子電池、超級電容器、燃料電池中的套用。第8~13章主要介紹了石墨烯粉體材料在生物感測器及醫藥、環境保護、塗料、高分子複合材料、熱管理材料、導電油墨領域的套用。
本書適用於從事石墨烯粉體材料領域研究工作的工程技術人員，以及科研院所和大中專高校相關專業的學生和科研人員。
圖書目錄
1章 石墨烯粉體材料簡介
1.1 石墨及石墨烯早期研究
1.2 石墨烯的基本結構和性質
1.2.1 電學性質
1.2.2 力學特性
1.2.3 熱傳導性能
1.2.4 光學特性
1.2.5 化學反應特性
1.3 石墨烯材料的分類
1.4 石墨烯粉體材料
1.5 石墨烯材料套用領域
1.6 石墨烯粉體材料工業套用要求
1.7 小結
參考文獻
第2章 石墨烯粉體材料的製備方法及工藝
2.1 石墨烯材料的製備方法
2.1.1 機械剝離法
2.1.2 碳納米管縱向剪下法
2.1.3 外延生長法
2.1.4 有機合成法
2.1.5 化學氣相沉積法
2.1.6 氧化還原法
2.1.7 石墨插層法
2.1.8 電化學法
2.1.9 液相剝離法
2.1.10 氣相等離子電弧法
2.2 石墨烯粉體工業製備工藝的分類評析
2.2.1氧化還原法
2.2.2 機械剝離法
2.2.3液相剝離法
2.2.4 電化學法
2.2.5 氣相等離子法
2.3 小結
參考文獻
第3章 石墨烯粉體材料表征技術和標準
3.1 表面形態表征
3.1.1光學顯微鏡
3.1.2掃描電子顯微鏡
3.1.3透射電子顯微鏡
3.1.4掃描隧道顯微鏡
3.1.5 原子力顯微鏡
3.2 結構性能與譜學表征
3.2.1紅外光譜
3.2.2紫外-可見吸收光譜
3.2.3 X射線光電子能譜
3.2.4碳-13核磁共振波譜
3.2.5拉曼光譜
3.2.6 X射線衍射
3.3 巨觀性質表征
3.3.1 比表面積測試
3.3.2 灰分測試
3.3.3 堆密度測試
3.3.4 熱重分析
3.3.5 元素分析
3.3.6 氧化石墨烯表面基團的滴定分析
3.4 石墨烯粉體材料的物理性質表征
3.4.1 電學性能測試
3.4.2 熱學性能測試
3.4.3 力學性能測試
3.5 石墨烯粉體材料的標準制定及現狀
3.6 小結
參考文獻
第4章 功能化石墨烯粉體、漿料和三維材料製備及套用
4.1 石墨烯粉體功能化
4.1.1 石墨烯的共價鍵功能化
4.1.2 石墨烯的非共價鍵改性
4.1.3 石墨烯摻雜
4.2 石墨烯分散液
4.2.1 石墨烯的物理分散法
4.2.2 石墨烯的化學改性法
4.2.3 分散劑分散法
4.2.4 用於分散石墨烯的溶劑
4.3 三維石墨烯的製備
4.3.1 化學氣相沉積法/模板法
4.3.2 溶液自組裝法
4.3.3 定向流動組裝法
4.3.4 化學交聯法
4.3.5噴霧乾燥法
4.3.6 3D列印技術與雷射還原技術
4.3.7 三維石墨烯的套用
4.4 小結
參考文獻
第5章 石墨烯粉體材料在鋰離子電池中的套用
5.1 概述
5.1.1 鋰離子電池的工作原理
5.1.2 鋰離子電池的組成
5.1.3 鋰離子電池目前存在的問題
5.2 鋰離子電池材料的設計
5.3 石墨烯在鋰離子電池正極材料中的套用
5.3.1 石墨烯在層狀正極材料（LiCoO2）中的套用
5.3.2 石墨烯在尖晶石型正極材料（LiMn2O4）中的套用
5.3.3 石墨烯在橄欖石型正極材料（LiFePO4、LiMnxFe1-xPO4）中的套用
5.3.4 石墨烯在三元素正極材料（NCM、NCA）中的套用
5.4 石墨烯在鋰離子電池負極材料中的套用
5.4.1 石墨烯負極材料
5.4.2 石墨烯-金屬氧化物複合物
5.4.3 石墨烯在矽基負極材料中的套用
5.4.4 石墨烯在錫基負極材料中的套用
5.4.5 石墨烯在鈦基負極材料中的套用
5.5石墨烯在鋰離子電池材料中的其他套用
5.5.1 石墨烯作為導電添加劑
5.5.2 石墨烯作為電極的基體材料
5.6 石墨烯在新型鋰電池中的套用
5.6.1 石墨烯在柔性鋰離子電池中的套用
5.6.2 石墨烯在鋰硫電池中的套用
5.6.3 石墨烯在鋰空氣電池中的套用
5.7 石墨烯在鋰離子電池熱管理中的套用
5.8 石墨烯在鋰離子電池集流體中的套用
5.9 小結
參考文獻
第6章石墨烯粉體材料在超級電容器中的套用
6.1 超級電容器電產品結構
6.1.1製備方法
6.1.2 電極材料
6.1.3產業化進程
6.2 石墨烯在超級電容器中的套用和挑戰
6.2.1 石墨烯的技術優勢
6.2.2 石墨烯的產業化套用進展
6.2.3 石墨烯的產業化套用挑戰
6.3 石墨烯的有效比表面積
6.3.1 造孔
6.3.2 層間控制
6.3.3 氣凝膠（自組裝）
6.3.4 模板法組裝
6.3.5 石墨烯複合材料
6.4柔性器件的挑戰與前景
6.5 小結
參考文獻
第7章 石墨烯粉體材料在燃料電池中的套用
7.1 引言
7.2 石墨烯基複合納米顆粒的製備
7.2.1 石墨烯基金屬納米顆粒的製備
7.2.2 石墨烯基過渡金屬化合物的製備
7.3 石墨烯粉體材料在催化中的套用
7.3.1 醇類氧化反應
7.3.2 氧還原反應
7.3.3 析氧反應
7.3.4 析氫反應
7.3.5 光催化
7.4 小結
參考文獻
第8章 石墨烯粉體材料在生物感測器及醫藥領域的套用
8.1 石墨烯生物利用基礎
8.2 生物分子分析
8.2.1 生物小分子分析
8.2.2 生物大分子檢測
8.2.3 DNA檢測
8.3生物成像和診斷
8.4 藥物輸送
8.4.1 GO和rGO負載藥物分子
8.4.2 功能修飾GO和rGO對藥物分子的負載
8.4.3 pH 和光熱效應控制GO和rGO表面藥物釋放
8.4.4 GO和rGO對生物大分子的載入
8.5 輔助治療
8.6 組織培養、生物工程與3D石墨烯
8.6.1 組織培養
8.6.2 增殖作用
8.6.3 醫用塗層材料
8.6.4 骨組織和3D列印材料
8.7 殺菌作用
8.8 石墨烯在智慧型穿戴領域的套用
8.9 石墨烯的毒性及毒理研究
8.10小結
參考文獻
第9章 石墨烯粉體材料在環境保護領域的套用
9.1石墨烯結構特點及其在環境領域的套用需求
9.2 石墨烯的吸附性能在環保中的套用
9.2.1 石墨烯用於水體重金屬吸附
9.2.2 石墨烯對水中有機污染物吸附
9.2.3 石墨烯在氣體吸附上的套用
9.3 石墨烯納米複合材料在光催化降解中的套用
9.3.1 石墨烯/TiO2複合材料
9.3.2 石墨烯與其他金屬氧化物形成的複合材料
9.4 石墨烯粉體在環境檢測方面的套用
9.4.1 石墨烯檢測重金屬
9.4.2 石墨烯在有機污染物檢測領域的套用
9.4.3 石墨烯在有害氣體檢測領域的套用
9.5 石墨烯在海水淡化中的套用
9.5.1 石墨烯海水淡化膜的作用機理
9.5.2 石墨烯材料海水淡化膜
9.5 小結
參考文獻
10章石墨烯粉體材料塗料領域中的套用
10.1 石墨烯概述
10.2 塗料成分、製備工藝及與石墨烯的相互作用
10.3 石墨烯塗料的製備方法
10.4 石墨烯防腐塗料
10.4.1 石墨烯防腐塗層的特點
10.4.2 石墨烯的防腐機制
10.4.3 石墨烯防腐塗料的研究現狀
10.5石墨烯和塗料性能的相互關係
10.5.1石墨烯含量
10.5.2 尺寸及氧化度
10.5.3 分散性
10.5.4 溶劑
10.5.5 石墨烯改性
10.6 石墨烯在導電塗料領域的套用
10.7石墨烯在防火塗料中的套用
10.8 石墨烯在建築塗料中的套用
10.9 石墨烯在散熱塗料中的套用
10.10 石墨烯在高強度高耐候塗料中的套用
10.11 石墨烯在抗菌/催化降解塗料中的套用
10.12 石墨烯在其他功能塗料中的套用
10.13 小結
11章 石墨烯粉體在高分子複合材料領域的套用
11.1 高分子材料的表征技術
11.2 石墨烯/高分子複合材料的製備技術
11.2.1 石墨烯與高分子的簡單共混
11.3.2 改性石墨烯/高分子複合材料
11.3.3 石墨烯表面的共價鍵修飾
11.3.4 石墨烯表面的非共價鍵修飾
11.3 石墨烯/高分子複合材料的性能
11.4.1 力學性能
11.4.2 電學性能
11.4.3 熱學性能
11.5 石墨烯/高分子複合材料的套用
11.5.1 石墨烯/高分子複合材料在電子材料中的套用
11.5.2 石墨烯/高分子複合材料在可穿戴設備中的套用
11.5.3 石墨烯/高分子複合材料在功能材料中的套用
11.5.4 石墨烯/高分子複合材料在膜材料中的套用
11.5.5 石墨烯/高分子複合材料在彈性體中的套用
11.6 小結
參考文獻
12章 石墨烯材料在熱管理材料領域的套用
12.1 碳材料的熱導率
12.2石墨烯熱測量技術
12.2.1 單層石墨烯導熱率的測量
12.2.2 石墨烯膜熱導率的測量
12.3 石墨烯的導熱特性
12.4 石墨烯導熱膜
12.4.1 石墨烯導熱膜的製備方法
12.4.2石墨烯導熱膜的技術要點
12.4.5 工業塗布製備方法
12.4.6 石墨烯散熱材料在電子產品中的套用
12.5 石墨烯導熱複合材料
12.5.1 石墨烯-聚合物複合材料的導熱機制
12.5.2 石墨烯-聚合物複合材料熱導率的影響因素
12.5.3 石墨烯-聚合物複合材料在發光二極體中的套用
12.6 石墨烯導熱矽膠
12.6.1 石墨烯導熱矽膠的導熱機理
12.6.2 石墨烯導熱矽膠的高導熱機理
12.6.3 石墨烯導熱矽膠熱導率的影響因素
12.6.4 石墨烯導熱矽膠的製備工藝
12.7 石墨烯塗料
12.8 石墨烯相變材料
12.9 石墨烯發熱器件
12.10 小結
參考文獻
13章 石墨烯粉體材料在導電油墨領域的套用
13.1 油墨的成分及作用
13.1.1 顏料
13.1.2 助劑及功能助劑
13.1.3 黏結劑
13.1.4 溶劑
13.2 導電油墨分類及發展方向
13.2.1金屬類導電油墨
13.2.2 高分子導電油墨
13.2.3 導電油墨發展方向
13.2.4碳基及碳納米材料導電油墨
13.3 石墨烯導電油墨
13.3.1用於導電油墨的石墨烯生產方法
13.3.2 石墨烯油墨製備技術
13.3.3石墨烯導電油墨印刷技術
13.3.4 石墨烯導電油墨的套用
13.4 小結
參考文獻
索 引
