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纳米结构和纳米材料：合成、性能及应用（第二版）

样章
作者：
（美）曹国忠，（美）王颖 著；董星龙 译
定价：
59.00元
ISBN：
978-7-04-032624-6
版面字数：
490.000千字
开本：
16开
全书页数：
408页
装帧形式：
精装
重点项目：
暂无
出版时间：
2011-11-18
读者对象：
学术著作
一级分类：
自然科学
二级分类：
材料
三级分类：
纳米技术

新版本对部分内容进行了改写，包括重新措辞、重新安排段落顺序，以提高本书的可读性。更新主要体现在第 3、4、6和9章中。第3章纳入了关于纳米粒子和核一壳纳米结构合成的信息。第4章添加了对无机纳米管的合成和性质(非碳纳米管)的综述。第6章同样增加 了更多关于介孔材料合成以及反转蛋白石和生物诱导材料的信息。第9章的增改最为广泛，添加了纳米结构和纳米材料在锂离子电池、储氢、热电器件、光子晶体以 及等离子激元器件方面的应用介绍。其他修订包括对第1、5和8章中一些图片的更换。

  • 前辅文
  • 1　绪论
    • 1.1　引言
    • 1.2　纳米技术的产生
    • 1.3　“自下而上”法和“自上而下”法
    • 1.4　纳米技术的挑战
    • 1.5　本书概况
    • 参考文献
  • 2　固态表面的物理化学
    • 2.1　引言
    • 2.2　表面能
    • 2.3　化学势与表面曲率
    • 2.4　静电稳定化
      • 2.4.1　表面电荷密度
      • 2.4.2　固态表面附近电势
      • 2.4.3　范德瓦耳斯吸引势
      • 2.4.4　两粒子间相互作用：DLVO理论
    • 2.5　空间稳定化
      • 2.5.1　溶剂和聚合物
      • 2.5.2　聚合物层间相互作用
      • 2.5.3　空间和静电复合相互作用
    • 2.6　总结
    • 参考文献
  • 3　零维纳米结构：纳米粒子
    • 3.1　引言
    • 3.2　均匀成核形成纳米粒子
      • 3.2.1　均匀成核基础
      • 3.2.2　晶核的后续生长
        • 3.2.2.1　扩散控制的生长
        • 3.2.2.2　表面过程控制的生长
      • 3.2.3　金属纳米粒子的合成
        • 3.2.3.1　还原剂的影响
        • 3.2.3.2　其他因素的影响
        • 3.2.3.3　聚合物稳定剂的影响
      • 3.2.4　半导体纳米粒子的合成
      • 3.2.5　氧化物纳米粒子的合成
        • 3.2.5.1　溶胶-凝胶法
        • 3.2.5.2　强制水解
        • 3.2.5.3　离子的控制释放
      • 3.2.6　气相反应
      • 3.2.7　固态相分离
    • 3.3　非均匀成核形成纳米粒子
      • 3.3.1　非均匀成核基础
      • 3.3.2　纳米粒子合成
    • 3.4　纳米粒子的动力学限域合成
      • 3.4.1　胶束或微乳液中合成
      • 3.4.2　气溶胶合成
      • 3.4.3　生长终止
      • 3.4.4　雾化热解
      • 3.4.5　模板合成
    • 3.5　外延核-壳纳米粒子
    • 3.6　总结
    • 参考文献
  • 4　一维纳米结构：纳米线和纳米棒
    • 4.1　引言
    • 4.2　自发生长
      • 4.2.1　蒸发（溶解）-冷凝生长
        • 4.2.1.1　蒸发（溶解）-冷凝生长基本原理
        • 4.2.1.2　蒸发－冷凝生长
        • 4.2.1.3　溶解-冷凝生长
      • 4.2.2　气相（或溶液）-液相-固相（VLS或SLS）生长
        • 4.2.2.1　VLS和SLS生长的基本原理
        • 4.2.2.2　不同纳米线的VLS生长
        • 4.2.2.3　纳米线尺寸的控制
        • 4.2.2.4　前驱体和催化剂
        • 4.2.2.5　溶液-液态-固态生长
      • 4.2.3　应力诱导再结晶
    • 4.3　基于模板合成
      • 4.3.1　电化学沉积
      • 4.3.2　电泳沉积
      • 4.3.3　模板填充
        • 4.3.3.1　胶态分散体填充
        • 4.3.3.2　熔融和溶液填充
        • 4.3.3.3　化学气相沉积
        • 4.3.3.4　离心沉积
      • 4.3.4　通过化学反应转换
    • 4.4　静电纺丝
    • 4.5　光刻
    • 4.6　总结
    • 参考文献
  • 5　二维纳米结构：薄膜
    • 5.1　引言
    • 5.2　薄膜生长的基本原理
    • 5.3　真空科学
    • 5.4　物理气相沉积(PVD)
      • 5.4.1　蒸发
      • 5.4.2　分子束外延生长(MBE)
      • 5.4.3　溅射
      • 5.4.4　蒸发和溅射的比较
    • 5.5　化学气相沉积(CVD)
      • 5.5.1　典型的化学反应
      • 5.5.2　反应动力学
      • 5.5.3　输运现象
      • 5.5.4　CVD方法
      • 5.5.5　CVD法制备金刚石薄膜
    • 5.6　原子层沉积
    • 5.7　超晶格
    • 5.8　自组装
      • 5.8.1　有机硅单分子层或硅烷衍生物
      • 5.8.2　烷基硫醇和硫化物的单分子层
      • 5.8.3　羧酸、胺、乙醇的单分子层
    • 5.9　朗缪尔-布洛杰特薄膜
    • 5.10　电化学沉积
    • 5.11　溶胶-凝胶薄膜
    • 5.12　总结
    • 参考文献
  • 6　特殊纳米材料
    • 6.1　引言
    • 6.2　碳富勒烯和纳米管
      • 6.2.1　碳富勒烯
      • 6.2.2　富勒烯衍生晶体
      • 6.2.3　碳纳米管
    • 6.3　微孔和介孔材料
      • 6.3.1　有序介孔结构
      • 6.3.2　无序介孔结构
      • 6.3.3　晶态微孔材料：沸石
    • 6.4　核-壳结构
      • 6.4.1　金属-氧化物结构
      • 6.4.2　金属-聚合物结构
      • 6.4.3　氧化物-聚合物纳米结构
    • 6.5　有机-无机杂化物
      • 6.5.1　第一类杂化物
      • 6.5.2　第二类杂化物
    • 6.6　插层化合物
    • 6.7　纳米复合材料和纳米晶材料
    • 6.8　反转蛋白石
    • 6.9　生物诱导纳米材料
    • 6.10　总结
    • 参考文献
  • 7　物理法制备纳米结构
    • 7.1　引言
    • 7.2　刻蚀
      • 7.2.1　光刻
      • 7.2.2　相移光刻
      • 7.2.3　电子束光刻
      • 7.2.4　X射线光刻
      • 7.2.5　聚焦离子束(FIB)光刻
      • 7.2.6　中性原子束光刻
    • 7.3　纳米操纵和纳米光刻
      • 7.3.1　扫描隧道显微镜(STM)
      • 7.3.2　原子力显微镜(AFM)
      • 7.3.3　近场扫描光学显微镜(NSOM)
      • 7.3.4　纳米操纵
      • 7.3.5　纳米光刻
    • 7.4　软光刻
      • 7.4.1　微接触印刷
      • 7.4.2　模塑
      • 7.4.3　纳米压印
      • 7.4.4　蘸笔纳米光刻
    • 7.5　纳米粒子及纳米线的组装
      • 7.5.1　毛细管力
      • 7.5.2　弥散相互作用
      • 7.5.3　剪切力辅助组装
      • 7.5.4　电场辅助组装
      • 7.5.5　共价键连接组装
      • 7.5.6　重力场辅助组装
      • 7.5.7　模板-辅助组装
    • 7.6　其他微制造方法
    • 7.7　总结
    • 参考文献
  • 8　纳米材料的表征和性能
    • 8.1　引言
    • 8.2　结构表征
      • 8.2.1　X射线衍射（XRD）
      • 8.2.2　小角度X射线散射（SAXS）
      • 8.2.3　扫描电子显微镜（SEM）
      • 8.2.4　透射电子显微镜（TEM）
      • 8.2.5　扫描探针显微镜（SPM）
      • 8.2.6　气体吸附
    • 8.3　化学表征
      • 8.3.1　光谱
      • 8.3.2　电子谱
      • 8.3.3　离子谱
    • 8.4　纳米材料的物理性能
      • 8.4.1　熔点和晶格常数
      • 8.4.2　力学性能
      • 8.4.3　光学性能
        • 8.4.3.1　表面等离子共振
        • 8.4.3.2　量子尺寸效应
      • 8.4.4　电导
        • 8.4.4.1　表面散射
        • 8.4.4.2　电子结构的变化
        • 8.4.4.3　量子输运
        • 8.4.4.4　微结构效应
      • 8.4.5　铁电体和电介质
      • 8.4.6　超顺磁性
    • 8.5　总结
    • 参考文献
  • 9　纳米材料的应用
    • 9.1　引言
    • 9.2　分子电子学和纳米电子学
    • 9.3　纳米机器人
    • 9.4　纳米粒子的生物应用
    • 9.5　金纳米粒子催化剂
    • 9.6　带隙工程量子器件
      • 9.6.1　量子阱器件
      • 9.6.2　量子点器件
    • 9.7　纳米力学
    • 9.8　碳纳米管发射器
    • 9.9　纳米材料的能源应用
      • 9.9.1　光电化学电池
      • 9.9.2　锂离子充电电池
      • 9.9.3　储氢
      • 9.9.4　热电器件
    • 9.10　纳米材料的环境应用
    • 9.11　光子晶体和等离子波导
      • 9.11.1　光子晶体
      • 9.11.2　等离子波导
    • 9.12　总结
    • 参考文献
  • 附录
    • 附录1　元素周期表
    • 附录2　国际单位
    • 附录3　基本物理常数
    • 附录4　14种三维晶格类型
    • 附录5　电磁波谱
    • 附录6　希腊字母表
  • 索引
  • 中文版后记
  • 作者和译者简介

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