納米材料的理化特性與套用

內容簡介

本書以物質的最基本的原子、分子的特性和結構為切入點，介紹了納米材料特殊的效應和性質，包括納米材料的比表面效應、小尺寸效應、界面效應和巨觀量子效應，並介紹了納米材料的異常特再檔墊迎性，如光學特性、電學特性、磁學特性、敏感特性、催化化學特性。並根據納米材料的物理和化學特性介紹了納米材料在電子學方面、磁學方面、光學方面、生物醫藥及生命科學領域、能源化肯奔煮灑工方面、環保化工方面的套用以及納米微加工技術。本書還介紹了主要的納米測量設備和測量技術。

本書可供從事納米材料研究與器件開發的科技人員學習參考，亦可作為大專院校高年級本科生和研究生教材。

圖書目錄

第1章緒論1

11納米科技的興起與發展1

12納米的基本定義5

13納米材料特性研究的主要內容和意義8

參考文獻11

第2章納米材料的物理和化學特性的基礎知識13

21元素和原子結構13

22分子和物質的相態18

23能級與能量22

24納米排列和自組裝29

參考文獻31

第3章納米材料的電子能態特性33

31納米材料的電子結構33

32納米材料中的電子關聯和激發34

33電子能級的離散特性35

34局域化輸運和量子隧穿40

參考文獻41

第4章納米材料的基本效應43

41量子尺寸效應43

42小尺寸效應44

43表面效應45

44巨觀量子隧道效應47

45介電限域效應48

參考文獻49

第5章納米材料的物理特性51

51納米材料的熱學性能51

52納米微粒的磁學性講嫌堡質52

521磁疇結構52

522超順磁性53

523矯頑力55

524居里溫度56

525磁化率57

53納米微粒的光譜特性58

531寬頻帶強吸收58

532藍移和紅移現象59

533量子限域效應61

534納米微粒的發光62

參考文獻63

第6章膠體中納米微粒的物理和化學特性65

61膠體和微粒65

62溶膠中納米微粒的運動性質67

621擴散67

622布朗運動68

623沉降70

63溶膠的光學性質75

64溶膠的電學性質81

641電動現象81

642質點表面電荷85

643膠團結構及表面電位86

參考文獻87

第7章納米微粒的化學特性89

71吸附89

711非電解質的吸附89

712電解質吸附90

72納米微粒的分散與團聚92

721分散92

722微粒的團聚93

73納米微粒的表面活性和催化作用94

74光催化性能96

參考文獻101

第8章納米材料的表征和測量103

81電子顯微鏡和顯微結構分析103

811透射電子顯微鏡(TEM)104

812掃描電子顯微鏡(SEM)106

813掃描隧道顯微鏡（SPM）107

814原子力顯微鏡（AFM）111

82納米顆粒的表征和測量114

821顆粒的粒徑和分布114

822粒徑測試方法116

83顆粒表面及團聚體的表征及表面分析120

831比表面積（BET）法121

832壓汞法122

833團聚係數法和瓶頸數法124

834素坯密度壓力法125

835表面能譜分析126

84化學組成和晶態分析128

841化學分析法128

842特徵X射線分析法129

843原子光譜分析法130

844質譜法131

845中子活化分析132

846晶態犁棗判的表征132

85振動光譜技術133

851分子的振動光譜133

852紅外光譜135

853拉曼光譜137

844紫外可見吸收光譜138

參考文獻140

第9章納米材料在電子學方面的套用141

91引言141

92量子電子器件143

921高電子遷移率三極體145

922量子干涉電晶體147

923單電子電晶體（SETS）147

924碳納米管三極體149

925DNA模板組裝和在電子學中的套用150

93量子信息和量子計算機150

931量子計算機與經典計算機的區別151

932量子計算機的工作原理153

94量子計算機的樣機156

參考文獻157

第10章納米材料在磁學方面的套用159

101引言159

102磁性材料在生物、醫藥領域的套用161

1021磁靶向製劑162

1022固定化酶163

1023磁流體熱療和戒判籃磁控血管內磁性微球栓塞164

1024生物分離和提純166

103在磁記錄中的套用168

1031磁性記錄與讀寫168

1032量子磁碟與高密度磁存儲169

104在材料分離技術上的套用170

1041化工分離170

1042催化劑分全催離171

1043礦物影定辣分離171

105在巨磁電阻中的套用172

106納米微晶軟磁材料及套用173

107納米磁流體及套用174

108在其他領域的套用176

參考文獻177

第11章納米材料在光學方面的套用179

111引言179

112納米材料中的一些基本光學現象181

1121光的反射181

1122光的透射181

1123光的折射182

1124光的偏振182

1125輻射185

113光和納米結構的相互作用185

1131光子捕獲和電漿激元186

1132介電常數和極化對光學特性的影響186

1133納米孔洞和光子188

114新型納米光學成像188

115光學調製和太陽能吸收板191

1151減反射納米薄膜191

1152熱反射薄膜191

1153納米結構聚合物193

116光子技術194

1161光子晶體，表面光波導和光路控制194

1162光子存儲和光電腦195

參考文獻196

第12章納米材料在生物醫藥及生命科學領域的套用197

121引言197

122納米生物醫用材料198

1221納米顆粒和固體生物材料198

1222納米生物薄膜201

1223納米複合生物材料203

123藥物和基因輸送的納米載體204

1231藥物載體204

1232輸送基因的納米載體207

1233導向藥物209

124納米藥物輸送、控釋系統210

1241納米藥物輸送、控釋系統的特點210

1242納米藥物給藥系統的發展趨勢211

125納米生物感測器212

1251納米生物感測元212

1252納米生物感測器件214

126納米仿生學和納米機器人215

參考文獻216

第13章納米材料在能源化工方面的套用217

131引言217

132納米催化218

1321一般工業催化218

1322石油化工催化223

1323燃料（固體推進劑）催化225

133儲能227

1331儲氫227

1332碳納米管儲氫228

134蓄熱及能源轉換231

1341蓄熱技術和納米蓄熱材料231

1342矽太陽能電池234

135保溫節能237

參考文獻241

第14章納米材料在環保化工方面的套用243

141引言243

142抗菌材料244

1421納米Ag抗殺菌材料245

1422納米TiO2抗殺菌材料247

143功能塗料250

1431納米抗老化環保複合塗料251

1432抗菌防污納米複合塗料254

1433抗干擾及電磁禁止塗料256

144納米材料在其他降污染方面的套用257

1441有害氣體治理257

1442廢水處理260

1443阻聲降噪262

參考文獻264

第15章納米微加工技術267

151納米操作工具267

1511納米操縱器267

1512原子操縱器268

152納米加工技術269

1521光刻技術269

1522電子束刻蝕技術271

1523分子束外延271

153自組裝技術273

參考文獻275

納米材料的理化特性與套用

基本介紹

內容簡介

圖書目錄

相關詞條

熱門詞條