《納米材料基礎(chǔ)》是戰(zhàn)略性新興領(lǐng)域“ 十四五”高等教育教材,教育部高等學(xué)校材料類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會規(guī)劃教材。全書共分六章,系統(tǒng)概述納米材料的基礎(chǔ)知識、制備基礎(chǔ)與方法、表面改性和表征測試技術(shù),并結(jié)合典型實例,對納米材料的應(yīng)用、安全性做了系統(tǒng)的介紹。每章后面附有相應(yīng)思考題幫助讀者復(fù)習(xí)和掌握。
本書可作為高等院校材料、化學(xué)、物理和機(jī)械等專業(yè)本科生和研究生學(xué)習(xí)納米材料的基礎(chǔ)導(dǎo)論教材,也可供納米材料科研及工程技術(shù)人員參考。
第1章 緒論 001
1.1 納米材料的概念和由來 001
1.2 納米材料的分類 004
1.3 納米材料的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢 006
思考題 006
參考文獻(xiàn) 007
第2章 納米材料的性能和理論基礎(chǔ) 008
2.1 納米材料的性能 008
2.2 納米材料的理論基礎(chǔ) 008
2.2.1 小尺寸效應(yīng)(small size effect) 008
2.2.2 表面效應(yīng)(surface effect) 011
2.2.3 量子尺寸效應(yīng)(quantum size effect) 012
2.2.4 宏觀量子隧道效應(yīng)(macroscopic quantum tunneling effect) 013
思考題 015
參考文獻(xiàn) 015
第3章 納米材料的制備基礎(chǔ)與方法 016
3.1 納米材料制備基礎(chǔ) 016
3.1.1 物理法 017
3.1.2 化學(xué)法 028
3.2 金屬醇鹽水解法 030
3.2.1 金屬醇鹽的合成途徑 030
3.2.2 金屬醇鹽水解制備納米粉末 031
3.3 典型納米材料的制備 040
3.3.1 石墨烯 040
3.3.2 碳納米管 045
3.3.3 碳量子點 049
3.3.4 黑磷 049
思考題 .050
參考文獻(xiàn) 050
第4章 納米材料的表面改性和表征測試技術(shù) 059
4.1 納米材料改性 059
4.1.1 物理改性 060
4.1.2 化學(xué)改性 060
4.2 納米材料的表征和性能測試 064
4.2.1 掃描電子顯微鏡 065
4.2.2 透射電子顯微鏡 066
4.2.3 掃描探針顯微鏡 067
思考題 071
參考文獻(xiàn) 071
第5章 納米材料的典型應(yīng)用及原理 073
5.1 納米材料應(yīng)用概述 073
5.2 納米材料在能源轉(zhuǎn)化與儲存中的應(yīng)用 075
5.2.1 太陽能電池 075
5.2.2 鋰離子電池 077
5.2.3 超級電容器 078
5.3 納米材料在生物醫(yī)藥中的應(yīng)用 080
5.3.1 二維納米材料的生物傳感與藥物運輸 080
5.3.2 腫瘤治療 081
5.4 納米材料在電子印刷中的應(yīng)用 083
思考題 085
參考文獻(xiàn) 085
第6章 納米材料的安全性 092
6.1 納米材料安全性的研究意義 092
6.2 納米材料的危害 093
6.2.1 納米材料對環(huán)境的影響 094
6.2.2 納米材料對人體的影響 097
6.2.3 影響納米材料毒性的因素 102
6.3 納米材料安全性的研究方法 105
6.3.1 納米材料體外毒性的研究方法 105
6.3.2 納米材料體內(nèi)毒性的研究方法 114
6.4 納米材料安全問題的應(yīng)對措施 117
6.4.1 降低納米材料毒性的途徑 117
6.4.2 納米材料安全發(fā)展戰(zhàn)略 119
思考題 120
參考文獻(xiàn) 120