《納米材料合成及特性》內(nèi)容包括納米材料的生長機制、零維納米材料、一維納米材料、二維納米材料、特殊結(jié)構(gòu)納米材料、納米材料的物理化學(xué)性能、納米材料的特性及應(yīng)用。《納米材料合成及特性》先論述納米材料的合成機制，再分別對不同結(jié)構(gòu)類型的納米材料合成進行論述，最后再全面論述納米材料的物理化學(xué)性能及特性、應(yīng)用等。
《納米材料合成及特性》可供高等院校材料類專業(yè)本科、研究生教學(xué)使用，也可供從事?lián)诫s半導(dǎo)體材料器件研究、開發(fā)工作的科技人員參考。
石永敬，重慶科技學(xué)院冶金與材料工程學(xué)院，副教授，自從2012年該校功能材料專業(yè)建立開始，就在功能材料專業(yè)從事教學(xué)工作。先后通過教育部青年學(xué)者重點培育項目前往中國科技大學(xué)做訪問學(xué)者，通過留學(xué)基金委項目前往美國喬治亞理工大學(xué)及南卡大學(xué)留學(xué)。2016年開始承擔(dān)電子元器件課程的教學(xué)任務(wù)，對功能材料專業(yè)教學(xué)有深刻的體會，對功能材料專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)及專業(yè)特色定位有切實的實踐感受。
1 緒論 1
1.1 自然界中的納米現(xiàn)象 1
1.1.1 荷葉效應(yīng) 1
1.1.2 生物光子晶體 3
1.1.3 生物吸附效應(yīng) 4
1.2 納米材料與納米結(jié)構(gòu) 5
1.3 納米技術(shù)的發(fā)展 6
1.4 納米技術(shù)的挑戰(zhàn) 7
2 納米材料的生長機制 9
2.1 膠體的氣相合成 9
2.1.1 成核熱力學(xué) 10
2.1.2 成核定律 12
2.2 膠體液相特性描述 12
2.2.1 表面能 12
2.2.2 表面電荷密度 17
2.2.3 范德瓦耳斯吸引勢 19
2.2.4 兩粒子間相互作用 20
2.2.5 膠體溶液的空間特征 22
2.3 均相成核與生長 25
2.3.1 經(jīng)典成核熱力學(xué) 25
2.3.2 經(jīng)典生長動力學(xué) 27
2.3.3 LaMer 理論 29
2.4 納米粒子的生長機制 30
2.4.1 合并生長 30
2.4.2 Ostwald 熟化 33
2.4.3 取向連生 36
2.4.4 取向生長和Ostwald 熟化協(xié)同作用 41
2.5 非均相生長 43
2.5.1 非均相成核基礎(chǔ) 43
2.5.2 氣固生長 45
2.5.3 氣相-液相-固相生長 48
2.6 總結(jié) 49
3 零維納米結(jié)構(gòu)材料 50
3.1 液相還原合成體系 50
3.1.1 液相還原成核與生長控制 50
3.1.2 有機溶劑體系 52
3.1.3 水溶劑體系 62
3.1.4 晶種誘導(dǎo)法 65
3.2 均相成核法 69
3.2.1 溶膠-凝膠法 69
3.2.2 強制水解法 74
3.3 氣溶膠合成 75
3.4 模板誘導(dǎo)合成 79
3.4.1 微乳液法 79
3.4.2 生物模板法 82
3.5 總結(jié) 83
4 一維納米結(jié)構(gòu)材料 84
4.1 自發(fā)生長 84
4.1.1 蒸發(fā)-冷凝生長 85
4.1.2 溶解-冷凝生長 87
4.1.3 氣相-液相-固相生長 89
4.1.4 溶液-液態(tài)-固態(tài)生長 92
4.2 模板合成 93
4.2.1 電化學(xué)沉積 94
4.2.2 電泳沉積 97
4.2.3 模板填充 100
4.2.4 化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)換 102
4.3 水熱/溶劑熱法合成 104
4.3.1 水熱/溶劑熱法合成納米材料的影響因素 104
4.3.2 水熱/溶劑熱法合成一維納米線 107
4.3.3 水熱/溶劑熱法合成納米管 114
4.4 總結(jié) 116
5 二維納米結(jié)構(gòu)材料 117
5.1 石墨烯材料的制備 117
5.1.1 剝離法 117
5.1.2 SiC 表面外延生長法 121
5.1.3 化學(xué)氣相沉積法 123
5.1.4 偏析生長石墨烯 134
5.1.5 石墨烯的轉(zhuǎn)移 135
5.2 過渡金屬雙硫化合物 142
5.2.1 剝離法 142
5.2.2 化學(xué)氣相沉積法 145
5.2.3 液相法 145
5.2.4 水熱/溶劑熱法 146
5.2.5 二維TMDC 納米材料的表面修飾 147
5.3 二維納米片 149
5.3.1 液相還原法 149
5.3.2 水熱/溶劑熱法 152
5.3.3 化學(xué)浴沉積法 152
5.4 總結(jié) 153
6 特殊納米結(jié)構(gòu)材料 154
6.1 微孔和介孔納米材料 154
6.1.1 有序介孔納米材料 154
6.1.2 表面修飾的有序介孔納米材料 159
6.1.3 無序介孔納米材料 162
6.1.4 晶態(tài)微孔納米材料 164
6.2 核殼結(jié)構(gòu)材料 167
6.2.1 無機-無機核殼納米結(jié)構(gòu) 167
6.2.2 無機-有機核殼納米結(jié)構(gòu) 168
6.2.3 納米多孔結(jié)構(gòu)及納米框結(jié)構(gòu) 171
6.3 納米陣列 174
6.3.1 納米花結(jié)構(gòu) 175
6.3.2 一級納米陣列 178
6.3.3 多級納米陣列 183
6.4 總結(jié) 187
7 納米材料的物理化學(xué)性能 188
7.1 電子能級的特性 188
7.2 納米材料的物理特性 191
7.2.1 熱學(xué)性能和晶格常數(shù) 191
7.2.2 力學(xué)性能 194
7.2.3 光學(xué)性能 195
7.2.4 電導(dǎo) 199
7.2.5 鐵電體和電介質(zhì) 202
7.2.6 超順磁性 203
7.3 納米微粒的化學(xué)特性 204
7.3.1 吸附 204
7.3.2 納米微粒的分散與團聚 206
7.3.3 納米微粒的表面活性和催化作用 207
7.3.4 光催化性能 208
附錄 211
參考文獻213
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