納米材料基礎（雙語版）（第二版）

《納米材料基礎（雙語版）（第二版）》是2015年化學工業出版社出版的圖書，作者是張耀君。

基本信息

納米材料基礎(雙語版)(第二版)

所屬類別

教材 >> 本科 >> 本科材料

作者：張耀君 編著

出版日期：2015年9月 書號：978-7-122-24343-0

開本：16K　787×1092　1/16 裝幀：平 版次：2版1次 頁數：222頁

內容簡介

全書共分為八章，第1章主要介紹了納米材料的基本概念及分類，納米科技的研究進展及最新成果。第2章為納米效應的相關概念。第3章是關於納米材料的力學、熱學、磁學及光學性能。第4章重點介紹了“自上而下”和“自下而上”納米材料的製備方法以及納米材料的自組裝。第5章對納米材料的表征及納米製造的常用儀器——掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡的基本原理及操作模式進行了簡述。第6章是碳納米材料的合成。第7章為納米製造的光刻技術。第8章主要論述納米技術用於太陽能制氫的新能源研究。

目錄

1.IntroductiontoNanoscaleMaterials1

1.1Introductiontothenanoworld1

1.2Definitionofnanoscalematerials1

1.2.1Nanometer1

1.2.2Definitionofnanoscalematerials2

1.3Classificationofnanoscalematerials3

1.3.1Accordingtothespatialdimensionofmaterials3

1.3.2Accordingtothequantumpropertiesofmaterials4

1.3.3Accordingtomaterialproperties12

1.3.4Accordingtotheshapeandchemicalcomposition12

1.4Nanoscalescienceandtechnology17

1.5Drivenbyindustrialrevolution17

1.6Fundamentallimitationsofpresenttechnologies18

1.7Molecularelectronics18

1.8Technicalchallengesinfuture18

1.9Applicationsofnanomaterials20

1.9.1Waterpurification20

1.9.2Nanocatalysts20

1.9.3Nanosensors20

1.9.4Energy21

1.9.5Medicalapplications21

References23

Reviewquestions25

Vocabulary25

1.納米材料概論31

1.1納米世界概述31

1.2納米材料的定義31

1.2.1納米31

1.2.2納米材料的定義31

1.3納米材料的分類32

1.3.1依據材料的空間維度分類32

1.3.2依據材料的量子性質分類32

1.3.3依據材料的性能分類37

1.3.4依據形態和化學組成分類37

1.4納米科學與技術38

1.5工業革命的驅動39

1.6目前技術的基礎性缺陷39

1.7分子電子學40

1.8未來的技術挑戰40

1.9納米材料的套用40

1.9.1水的淨化41

1.9.2納米催化劑41

1.9.3納米感測器41

1.9.4能源41

1.9.5醫藥中的套用41

複習題43

2.NanometerEffectsofNanoscaleMaterials44

2.1Smallsizeeffect44

2.2Quantumsizeeffect45

2.2.1Relationshipbetweenenergygapandparticlesize45

2.2.2Application46

2.3Surfaceeffect47

2.4Macroscopicquantumtunneleffect48

2.4.1Ballistictransport48

2.4.2Tunneling48

2.4.3Resonancetunneling49

2.4.4Inelastictunneling50

2.4.5Tunneleffect50

2.4.6Macroscopicquantumtunneleffect50

References51

Reviewquestions51

Vocabulary52

2.納米材料的納米效應52

2.1小尺寸效應53

2.2量子尺寸效應53

2.2.1能隙與粒子尺寸的關係53

2.2.2套用54

2.3表面效應54

2.4巨觀量子隧道效應55

2.4.1彈道傳輸55

2.4.2隧穿55

2.4.3共振隧穿55

2.4.4非彈性隧穿55

2.4.5隧道效應56

2.4.6巨觀量子隧道效應56

複習題56

3.PropertiesofNanoscaleMaterials57

3.1Mechanicalproperties57

3.1.1PositiveHall-Petchslopes57

3.1.2NegativeHall-Petchslopes57

3.1.3PositiveandnegativeHall-Petchslopes58

3.2Thermalproperties59

3.3Magneticproperties59

3.4Electronicproperties60

3.5Opticalproperties62

3.5.1Photochemicalandphotophysicalprocessesofnanomaterials62

3.5.2Absorptionandluminescencespectra63

3.5.3Ultraviolet-visibleabsorptionspectroscopy63

References64

Reviewquestions65

Vocabulary65

3.納米材料的性能66

3.1力學性能66

3.1.1正的Hall-Petch斜率關係67

3.1.2負的Hall-Petch斜率關係67

3.1.3正-負Hall-Petch斜率關係67

3.2熱學性能67

3.3磁學性能68

3.4電學性能68

3.5光學性能69

3.5.1納米材料的光化學和光物理過程69

3.5.2吸收光譜和發光光譜69

3.5.3紫外-可見吸收光譜70

複習題70

4.SynthesisofNanoscaleMaterials71

4.1“Top-down”and“bottom-up”approaches71

4.2Solidphasemethod72

4.2.1Mechanicallymilling72

4.2.2Solid-statereaction74

4.3Physicalvapordeposition(PVD)method75

4.3.1ThermalevaporationPVDmethod75

4.3.2Plasma-assistedPVDmethod77

4.3.3Laserablation80

4.4Chemicalvapordeposition(CVD)method80

4.5Liquidphasesynthesismethod82

4.5.1Precipitationmethod82

4.5.2Solvethermalmethod84

4.5.3Freeze-dryingmethod(Cryochemicalsynthesismethod)88

4.5.4Sol-gelmethod90

4.5.5Microemulsionsmethod93

4.5.6Microwave-assistedsynthesis96

4.5.7Ultrasonicwave-assistedsynthesis97

4.6Synthesisofbulkmaterialsbyconsolidationofnanopowders98

4.6.1Coldcompaction98

4.6.2Warmcompaction98

4.7Template-assistedself-assemblynanostructuredmaterials99

4.7.1Principlesofself-assembly99

4.7.2Self-assemblyofMCM-41100

4.8Self-assemblyofnanocrystals101

4.9Synthesisandassemblyofanisotropicnanoparticles102

4.9.1Anisotropicnanoparticleswithfeaturesize102

4.9.2Rod-likeparticles102

4.9.3PreparationofvariousshapedPtnanoparticles104

4.9.4PreparationofvariousshapedRhnanoparticles105

4.10Synthesisofpolymericonedimensionalnanostructures(ODNS)106

4.10.1ElectrospinningsynthesisofpolymerODNS106

4.10.2Membrane/template-basedsynthesisofpolymerODNS109

4.10.3Template-freesynthesisofpolymerODNS110

4.11Greennanosynthesis111

4.11.1Preventwastes111

4.11.2Atomeconomy112

4.11.3Usingsafersolvents112

4.11.4Enhanceenergyefficiency112

References112

Reviewquestions117

Vocabulary118

4.納米材料製備123

4.1“自上而下”和“自下而上”的合成方法123

4.2固相方法124

4.2.1機械磨124

4.2.2固相反應124

4.3物理氣相沉積法（PVD）125

4.3.1熱蒸發PVD法125

4.3.2電漿輔助PVD法126

4.3.3雷射消融法127

4.4化學氣相沉積法（CVD）127

4.5液相合成方法128

4.5.1沉澱法128

4.5.2溶劑熱法129

4.5.3冷凍乾燥法（低溫化學合成法）131

4.5.4溶膠-凝膠法132

4.5.5微乳液方法133

4.5.6微波輔助合成135

4.5.7超音波輔助合成135

4.6通過固化納米粉合成塊材136

4.6.1冷壓136

4.6.2熱壓136

4.7模板輔助自組裝納米結構材料136