氧化鋅納米材料製備及應用

氧化鋅納米材料製備及應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

楊立榮,王春梅 著
圖書標籤:
  • 氧化鋅納米材料
  • 納米材料
  • 製備方法
  • 應用研究
  • 無機化學
  • 材料科學
  • 納米技術
  • 光催化
  • 傳感器
  • 生物醫藥
想要找書就要到 靜流書站
立刻按 ctrl+D收藏本頁
你會得到大驚喜!!
齣版社: 化學工業齣版社
ISBN:9787122274106
版次:1
商品編碼:12010144
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2016-09-01
用紙:膠版紙
頁數:187
字數:209000
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

適讀人群 :本書對於從事無機非金屬材料、透明導電氧化物(或透明氧化物半導體)、染料敏化太陽能電池、新能源材料與器件等領域的科研人員和技術人員,以及高等學校相關專業師生具有參考價值。
1.《氧化鋅納米材料製備及應用》是作者多年研究氧化鋅納米材料的實驗數據及結果分析,對製備納米材料的科技人員有較好的參考作用。
2.《氧化鋅納米材料製備及應用》中的原始數據及圖錶都是真實的數據結果、錶徵結果,可以直接參考。
3.《氧化鋅納米材料製備及應用》錶麵上看局限於氧化鋅,但製備方法通用於無機非金屬材料領域,對導電氧化物、染料敏化太陽能電池、新能源材料的科技人員有切實的參考價值。

內容簡介

氧化鋅納米材料是一種多功能性的新型無機材料,其具有一係列優異性能和十分誘人的應用前景,因此,研發氧化鋅納米材料已成為許多科技人員關注的焦點。
《氧化鋅納米材料製備及應用》圍繞多孔ZnO薄膜和納米ZnO粉體的製備、性能測試及應用進行瞭研究。全書共7章,主要研究瞭錶麵活性劑輔助電化學沉積法、絡閤物溶膠�材�膠法製備多孔ZnO薄膜,錶麵活性劑輔助直接沉澱法製備ZnO納米結構材料以及金屬離子摻雜納米ZnO的錶徵及發光性能等。
本書對於從事無機非金屬材料、透明導電氧化物(或透明氧化物半導體)、染料敏化太陽能電池、新能源材料與器件等領域的科研人員和技術人員,以及高等學校相關專業師生具有參考價值。

內頁插圖

目錄

第1章緒論1
1.1納米科技與納米材料1
1.2納米材料與能源、環境的關係2
1.3納米材料簡介3
1.3.1納米材料特性3
1.3.2納米材料分類7
1.3.3納米材料的錶徵7
1.4納米半導體材料的特殊性質21
1.4.1光學性質21
1.4.2光催化特性22
1.4.3光電轉換特性22
1.4.4電學特性22
1.4.5錶麵活性與敏感特性23

第2章氧化鋅納米材料的製備25
2.1氧化鋅的結構和基本性質25
2.2氧化鋅納米材料的製備28
2.2.1水熱閤成法28
2.2.2電化學生長法30
2.2.3化學氣相沉積法31
2.2.4溶膠-凝膠法34
2.2.5沉澱法35
2.2.6磁控濺射36
2.2.7分子束外延37
2.2.8原子層沉積39

第3章錶麵活性劑輔助電化學沉積製備多孔ZnO薄膜41
3.1錶麵活性劑的作用及分類41
3.1.1錶麵活性劑的作用41
3.1.2錶麵活性劑的分類42
3.2利用錶麵活性劑調控納米材料的形貌43
3.2.1錶麵活性劑在納米材料閤成中的作用44
3.2.2錶麵活性劑聚集體在輔助納米材料閤成中的作用機理45
3.3錶麵活性劑在納米氧化鋅閤成與製備中的作用49
3.3.1錶麵活性劑的特性49
3.3.2離子型錶麵活性劑輔助閤成納米氧化鋅50
3.3.3非離子型錶麵活性劑輔助閤成納米氧化鋅52
3.3.4錶麵活性劑對納米氧化鋅的性能的影響53
3.4電化學沉積法55
3.4.1電化學沉積的基本理論及影響因素55
3.4.2電沉積 ZnO 薄膜的體係58
3.5錶麵活性劑輔助電化學製備ZnO薄膜59
3.5.1實驗方案60
3.5.2電化學沉積ZnO薄膜的原理及特點61
3.6SDS參與的電沉積ZnO薄膜62
3.6.1循環伏安(CV)麯綫62
3.6.2薄膜的晶體結構分析64
3.6.3沉積電壓對薄膜錶麵形貌的影響64
3.6.4溶液中Zn2+濃度對薄膜錶麵形貌的影響65
3.6.5SDS含量對薄膜錶麵形貌的影響65
3.6.6ZnO薄膜錶麵元素含量67
3.6.7光學性能錶徵70
3.7CTAB參與的電沉積ZnO薄膜71
3.7.1循環伏安(CV)圖71
3.7.2XRD分析71
3.7.3不同CTAB含量的薄膜SEM圖72
3.7.4不同沉積電壓對薄膜形貌的影響72
3.7.5ZnO薄膜錶麵元素含量73
3.7.6ZnO薄膜光學性能錶徵75
3.8機理分析76
3.9本章小結77

第4章溶膠-凝膠法製備納米ZnO多孔薄膜79
4.1溶膠-凝膠法79
4.1.1溶膠-凝膠技術的發展過程79
4.1.2溶膠-凝膠技術的特點80
4.1.3溶膠-凝膠技術的實現途徑81
4.1.4溶膠-凝膠法的工藝過程85
4.1.5溶膠-凝膠法的影響因素88
4.1.6溶膠-凝膠法在材料閤成中的應用89
4.1.7溶膠-凝膠法製備薄膜的方法93
4.2無機鹽絡閤溶膠-凝膠法製備介孔ZnO薄膜96
4.2.1無機鹽絡閤物溶膠-凝膠法96
4.2.2試驗方案99
4.2.3凝膠的紅外光譜分析101
4.2.4乾凝膠的DTA-TG分析102
4.2.5製備條件和參數對薄膜的影響103
4.2.6ZnO薄膜的光學性能109
4.2.7ZnO薄膜的比錶麵積和孔分布111
4.3PEG輔助的溶膠-凝膠法製備多孔ZnO薄膜114
4.3.1模闆組裝化學114
4.3.2實驗方案117
4.3.3聚乙二醇的結構特性118
4.3.4Zn(AC)2-PriOH-DEA-PEG係膠體的性質119
4.3.5多孔結構形成過程的影響因素122
4.3.6性能錶徵125
4.4本章小結129

第5章錶麵活性劑輔助直接沉澱法製備ZnO納米結構材料130
5.1沉澱法130
5.1.1沉澱法的基本原理及特點130
5.1.2沉澱法製備粉體反應中單體顆粒的核化與生長131
5.1.3沉澱法在製備氧化鋅材料中的應用132
5.2直接沉澱法製備ZnO納米材料133
5.2.1實驗方案133
5.2.2實驗方法134
5.3直接沉澱法製備ZnO納米材料134
5.3.1物相及形貌分析134
5.3.2形成機理分析135
5.4PVA輔助的直接沉澱法製備ZnO納米材料136
5.4.1物相及形貌分析136
5.4.2PVA作用機理分析138
5.5CTAB輔助直接沉澱法製備ZnO納米材料138
5.5.1物相及形貌分析138
5.5.2CTAB作用機理分析138
5.6製得不同形貌的納米氧化鋅的原因分析140
5.7紫外-可見光吸收光譜140
5.8本章小結141

第6章金屬離子摻雜納米ZnO的錶徵及發光性能142
6.1半導體氧化鋅的發光理論142
6.1.1半導體中的能帶142
6.1.2與發光有關的缺陷143
6.1.3摻雜半導體理論144
6.1.4載流子的復閤147
6.2常用發光錶徵方法149
6.2.1光緻發光譜149
6.2.2拉曼光譜151
6.3ZnO的光學性質153
6.3.1激子復閤發光155
6.3.2帶間躍遷發光156
6.3.3雜質或缺陷能級躍遷發光156
6.4實驗方案156
6.5絡閤物結構分析157
6.6乾凝膠的熱分析158
6.7物相組成及形貌分析158
6.8紅外光譜分析162
6.9金屬離子摻雜納米ZnO的光學性能163
6.9.1紫外-可見-近紅外吸收光譜163
6.9.2金屬離子摻雜納米ZnO的PL圖譜165
6.10本章小結167

第7章氧化鋅納米材料的應用168
7.1氧化鋅納米材料在能源中的應用168
7.1.1氧化鋅的室溫光緻發光168
7.1.2氧化鋅在新型光伏電池中的應用170
7.1.3氧化鋅在透明導電薄膜中的應用178
7.1.4氧化鋅的壓電效應179
7.2氧化鋅納米材料在環境中的應用180

參考文獻184

前言/序言


《無形之翼:微生物的力量與未來》 本書將帶領讀者踏上一段令人著迷的微生物探索之旅,揭示這些微小生命體在我們星球上扮演的至關重要的角色,以及它們如何塑造著我們的現在與未來。從肉眼難以察覺的細菌、真菌、病毒,到宏觀的藻類與原生動物,我們將一同深入瞭解它們龐雜多樣的世界。 第一部分:微生物的生命韻律 我們將首先聚焦於微生物的生命本質。深入探究它們的細胞結構、遺傳物質以及驚人的繁殖能力。讀者將瞭解到,盡管體型微小,微生物卻擁有高度復雜精密的生命係統。我們會詳細解析各種微生物的生存策略,包括它們如何在極端環境中茁壯成長,例如深海熱泉、極地冰川,甚至是高輻射區域。我們將揭示這些“頑強生存者”的獨特生化機製,以及它們如何適應和改造環境,成為地球生態係統中不可或缺的一部分。 第二部分:微生物與我們的世界 微生物並非遙遠的存在,它們與我們息息相關,深刻影響著人類社會的方方麵麵。本書將分多個章節,詳細闡述微生物在我們日常生活中的積極作用。 健康的守護者與挑戰者: 我們將從人體微生物組開始,探討腸道菌群如何影響我們的消化、免疫係統,甚至情緒。同時,也會觸及病原微生物的侵襲,理解感染機製、疾病傳播,以及人類與微生物長期的“軍備競賽”——疫苗與抗生素的開發曆程與未來挑戰。 食物的魔法師: 從古老的酸奶、奶酪、麵包發酵,到現代的生物釀酒、食品保鮮,微生物一直是烹飪與食品工業的幕後英雄。我們將深入探究發酵過程的生物化學原理,以及微生物如何賦予食物獨特的風味與營養。 環境的工程師: 微生物在地球物質循環中扮演著核心角色。我們將詳細介紹它們在氮循環、碳循環、硫循環等關鍵生物地球化學過程中的作用,以及它們如何分解汙染物、淨化水源、固化土壤,維護生態平衡。 農業的基石: 從根瘤菌的固氮作用,到土壤微生物對植物生長的促進,微生物是現代農業不可或缺的助手。本書將探討如何利用微生物技術提高作物産量,減少化肥農藥的使用,實現可持續農業。 第三部分:微生物的未來潛能 隨著科學技術的飛速發展,微生物的應用前景愈發廣闊。本書將展望微生物在未來可能帶來的深刻變革。 生物能源的希望: 麵對能源危機,微生物在生産生物燃料(如乙醇、生物柴油)、沼氣等方麵展現齣巨大的潛力。我們將深入瞭解這些生物能源的生産技術及其環境效益。 綠色化學的先鋒: 微生物在生産生物聚閤物、生物催化劑、藥物中間體等方麵具有獨特的優勢,能夠實現更環保、更經濟的生産過程。我們將探討生物製造的最新進展。 疾病治療的新篇章: 除瞭疫苗和抗生素,基因療法、噬菌體療法以及基於微生物組的精準醫療,正為攻剋頑疾帶來新的希望。本書將對這些前沿技術進行介紹。 環境修復的利器: 利用微生物降解石油泄漏、塑料垃圾,甚至從廢水中迴收有價物質,微生物在環境修復領域正發揮著越來越重要的作用。 第四部分:研究工具與方法 為瞭更好地理解和利用微生物,現代科學發展瞭一係列強大的研究工具和方法。本書將簡要介紹微生物學的基本研究技術,包括顯微鏡技術、培養技術、分子生物學技術(如基因測序、基因編輯)以及宏基因組學等,讓讀者對微生物學的研究前沿有一個初步的認識。 結語:與微小生命共舞 《無形之翼:微生物的力量與未來》旨在通過深入淺齣的語言,為讀者呈現一個生動、全麵、充滿活力的微生物世界。無論您是科學愛好者、學生,還是希望瞭解未來科技發展方嚮的讀者,本書都將為您提供一次深刻的認知體驗。我們將邀請您一同欣賞這些微小生命所展現齣的驚人智慧與強大力量,並思考如何與它們和諧共處,共同創造一個更美好的未來。

用戶評價

評分

接下來,我深入閱讀瞭書中關於“生物醫學”領域的應用篇章,這部分內容讓我深刻感受到瞭納米技術在改善人類健康方麵帶來的巨大變革。作者詳細闡述瞭氧化鋅納米材料在藥物緩釋、抗菌消毒、生物成像以及癌癥治療等方麵的廣泛應用。我尤其對其中關於“藥物緩釋載體”的論述印象深刻。作者通過圖文並茂的方式,展示瞭如何利用氧化鋅納米材料的孔隙結構和錶麵性質,將其作為藥物的載體,實現藥物的控釋和靶嚮遞送。他深入分析瞭藥物與氧化鋅納米材料之間的相互作用機製,以及pH、溫度、酶等環境因素如何影響藥物的釋放速率。書中以“負載抗癌藥物”的實驗為例,作者展示瞭通過優化氧化鋅納米材料的尺寸和形貌,能夠提高藥物的負載量和緩釋效果,從而降低藥物的毒副作用,提高治療效率。這種“量身定製”的藥物遞送係統,讓我看到瞭納米技術在精準醫療領域的巨大潛力。此外,作者還深入探討瞭氧化鋅納米材料在“抗菌消毒”方麵的應用。他解釋瞭氧化鋅納米材料如何通過産生活性氧物種(ROS)和釋放鋅離子等機製,有效殺滅多種細菌和病毒,並且這種抗菌作用對人體細胞的毒性相對較低。書中關於“傷口敷料”和“醫療器械塗層”的應用案例,讓我看到瞭氧化鋅納米材料在預防和控製感染方麵的巨大潛力。我對作者在這一章節所展現齣的嚴謹的科學論證、對生物學原理的深刻理解以及對實際應用的深度挖掘,由衷感到欽佩,也對書中後續關於其他應用方麵的精彩內容,充滿瞭更加強烈的期待,想要一探究竟,看看這些在微觀世界裏精心構築的納米材料,究竟能在哪些領域為我們帶來更加健康和安全的生活,為人類的福祉做齣貢獻。

評分

隨後,我對書中關於“錶麵功能化”的論述進行瞭深入的品讀。作者深刻地指齣,未經修飾的氧化鋅納米材料雖然本身具有一定的性能,但其應用範圍仍然受到限製。為瞭進一步拓展其功能,使其能夠與特定環境或特定生物分子發生有效的相互作用,對其錶麵進行功能化處理是至關重要的。我被其中關於“有機分子修飾”的章節深深吸引,作者詳細介紹瞭如何利用自組裝單層膜(SAMs)技術,將具有特定官能團的有機分子錨定在氧化鋅納米材料的錶麵。他解釋瞭不同官能團(如巰基、氨基、羧基等)與氧化鋅錶麵之間的相互作用機製,以及如何通過選擇閤適的有機分子來賦予氧化鋅納米材料親水性、疏水性、靶嚮識彆能力等。書中以“熒光標記”的應用為例,作者闡述瞭如何通過將熒光染料分子通過化學鍵連接到氧化鋅納米材料錶麵,從而製備齣新型的生物探針,用於細胞成像和疾病診斷。這種“量身定製”的錶麵修飾,讓我看到瞭納米材料在生物醫學領域巨大的應用潛力。此外,作者還探討瞭“無機物包覆”和“復閤材料構建”等錶麵修飾策略。他詳細解釋瞭如何利用二氧化矽、二氧化鈦等無機材料對氧化鋅納米材料進行包覆,以提高其化學穩定性、光催化活性或電學性能。書中關於“核殼結構”氧化鋅納米材料的製備與應用,更是讓我印象深刻。作者通過具體的實驗案例,展示瞭如何構築具有優化傳質和電荷分離效率的核殼結構,從而顯著提升瞭催化和儲能性能。這種對材料“穿衣戴帽”的精細調控,讓我深刻理解瞭錶麵功能化在提升納米材料性能和拓展應用領域方麵所起到的關鍵作用,也讓我對書中即將展開的各種具體應用場景充滿瞭期待,想要一探究竟,看看這些被精心“打扮”過的納米材料,究竟能在哪些領域發光發熱,為人類帶來何種便利和進步。

評分

隨後,我對書中關於“電子器件”的應用章節進行瞭深入品讀。作者詳細闡述瞭氧化鋅納米材料在透明導電薄膜、場效應晶體管、發光二極管(LED)以及光伏電池等電子器件中的關鍵作用。我尤其被其中關於“透明導電氧化物(TCO)”的討論所吸引。作者深入剖析瞭為什麼氧化鋅(ZnO)能夠成為一種優良的TCO材料,他解釋瞭其寬帶隙、高載流子遷移率以及優異的光學透過性是其得以廣泛應用的基礎。書中以“摻雜改性ZnO薄膜”為例,作者詳細闡述瞭通過摻雜不同的元素(如Al, Ga, In等),如何調控氧化鋅的載流子濃度和遷移率,從而獲得高性能的透明導電薄膜。他深入分析瞭摻雜機理、摻雜對材料能帶結構的影響,以及如何通過優化摻雜濃度和製備工藝來獲得具有優異導電性和光學性能的ZnO薄膜。這種“精雕細琢”的材料設計,讓我看到瞭納米材料在構建下一代電子器件方麵的巨大潛力。此外,作者還深入探討瞭氧化鋅納米材料在“場效應晶體管(FET)”和“發光二極管(LED)”方麵的應用。他解釋瞭如何利用氧化鋅納米材料的半導體特性,構築高性能的場效應晶體管,以及如何通過控製氧化鋅的能帶結構和載流子注入,來製備高效率的LED器件。書中關於“ZnO基Dy_2O_3/ZnO薄膜晶體管”和“ZnO基GaN LED”的應用案例,讓我看到瞭氧化鋅納米材料在電子工業領域所展現齣的巨大活力。我對作者在這一章節所展現齣的嚴謹的科學論證、對材料物理學的深刻理解以及對電子器件製造工藝的深入把握,由衷地感到欽佩,也對書中後續關於其他應用方麵的精彩內容,充滿瞭更加強烈的期待,想要一探究竟,看看這些在微觀世界裏精心構築的納米材料,究竟能在哪些電子産品中發揮關鍵作用,為我們的科技生活帶來更多便利和驚喜。

評分

緊接著,我被書中關於“儲能”領域的應用章節深深吸引。作者詳細闡述瞭氧化鋅納米材料在超級電容器、鋰離子電池以及鈉離子電池等儲能器件中的潛力。我尤其對其中關於“超級電容器電極材料”的論述印象深刻。作者深入剖析瞭為什麼氧化鋅納米材料能夠成為一種優良的贋電容材料,他解釋瞭其高比錶麵積、豐富的錶麵缺陷以及贋電容效應是其得以廣泛應用的基礎。書中以“多孔氧化鋅納米結構”為例,作者詳細闡述瞭如何通過巧妙的製備方法(如自組裝、模闆法等),構築具有大比錶麵積和優異導電性的多孔氧化鋅納米結構,從而顯著提升其在超級電容器中的儲能性能。他深入分析瞭多孔結構對離子的傳輸和吸附動力學的影響,以及如何通過優化孔徑分布和錶麵化學性質來提高其能量密度和功率密度。這種“精巧設計”的微觀結構,讓我看到瞭納米材料在提升儲能效率方麵的巨大潛力。此外,作者還深入探討瞭氧化鋅納米材料在“鋰離子電池”和“鈉離子電池”負極材料方麵的應用。他解釋瞭如何利用氧化鋅納米材料的嵌脫鋰/鈉機製,以及其作為硫化物或氧化物正極的導電添加劑,來提高電池的循環穩定性和倍率性能。書中關於“ZnO/碳納米管復閤材料”和“ZnO納米顆粒作為導電添加劑”的應用案例,讓我看到瞭氧化鋅納米材料在提升電池性能方麵的巨大潛力。我對作者在這一章節所展現齣的嚴謹的科學論證、對電化學原理的深刻理解以及對材料在實際儲能器件中應用的深度挖掘,由衷地感到欽佩,也對書中後續關於其他應用方麵的精彩內容,充滿瞭更加強烈的期待,想要一探究竟,看看這些在微觀世界裏精心構築的納米材料,究竟能在哪些儲能設備中發揮關鍵作用,為我們未來的能源發展提供更多可能。

評分

書中的“光催化”章節,著實讓我大開眼界,也讓我對環境保護領域産生瞭新的思考。作者深入淺齣地闡述瞭氧化鋅納米材料作為一種高效的光催化劑,其在降解有機汙染物、殺滅細菌和病毒以及水分解製氫等方麵的巨大潛力。我尤其對其中關於“光生載流子分離”的機製的講解印象深刻。作者通過詳細的能帶圖和反應機理示意圖,解釋瞭在光照下,氧化鋅納米材料如何産生電子-空穴對,以及這些載流子如何通過材料錶麵的缺陷、錶麵官能團或者與其他材料的界麵進行有效分離和傳輸,從而參與後續的氧化還原反應。他詳細分析瞭影響光生載流子分離效率的各種因素,例如載流子遷移率、缺陷密度、錶麵吸附物等,並提齣瞭多種提高載流子分離效率的策略,例如構建異質結、摻雜改性以及錶麵修飾等。書中以“去除水中COD”的實驗數據為例,作者展示瞭經過優化改性的氧化鋅納米材料,在紫外光或可見光照射下,能夠高效地將多種有機汙染物降解為二氧化碳和水,其降解效率遠高於未改性的材料。這種通過微觀結構調控來宏觀提升催化性能的能力,讓我感到十分震撼。此外,作者還深入探討瞭氧化鋅納米材料在抗菌方麵的應用。他解釋瞭氧化鋅納米材料如何通過産生活性氧物種(ROS)和釋放鋅離子等機製,有效殺滅多種細菌和真菌,並且這種抗菌作用對人體細胞的毒性相對較低。書中關於“抗菌塗層”和“抗菌紡織品”的應用案例,讓我看到瞭氧化鋅納米材料在改善公共衛生和個人健康方麵的巨大潛力。我對作者在這一章節所展現齣的嚴謹科學論證和對實際應用的深度挖掘,由衷感到敬佩,也對書中所闡述的綠色化學和可持續發展理念,充滿瞭認同感,讓我更加期待書中後續關於其他應用方麵的精彩內容。

評分

最後,我饒有興緻地閱讀瞭書中關於“復閤材料”的章節,這部分內容讓我深刻認識到,將氧化鋅納米材料與其他材料相結閤,能夠産生“1+1>2”的協同效應,從而拓展其應用領域,提升整體性能。作者詳細闡述瞭如何將氧化鋅納米材料與聚閤物、碳材料、金屬氧化物等復閤,以製備齣具有特定功能的新型材料。我尤其對其中關於“ZnO/聚閤物復閤材料”的討論印象深刻。作者深入剖析瞭氧化鋅納米材料如何作為填料,改善聚閤物的力學性能、阻燃性能、抗菌性能以及光學性能。書中以“ZnO納米顆粒填充聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)”為例,作者詳細闡述瞭如何通過優化ZnO納米顆粒的尺寸、分散性和界麵作用,來顯著提高PMMA的紫外屏蔽能力和抗菌性能。他深入分析瞭ZnO納米顆粒的加入如何影響PMMA的結晶度和玻璃化轉變溫度,從而改善其力學性能。這種“巧妙融閤”,讓我看到瞭納米材料在功能性高分子材料開發方麵的巨大潛力。此外,作者還深入探討瞭氧化鋅納米材料與“碳材料(如石墨烯、碳納米管)”的復閤,以及與“其他金屬氧化物(如TiO2, Fe2O3)”的復閤。他解釋瞭如何利用碳材料優異的導電性,改善氧化鋅納米材料的電學性能,並構建高效的異質結結構,從而提升其催化和傳感性能。同時,作者也介紹瞭如何通過氧化鋅與其他金屬氧化物的復閤,來製備具有協同增強效應的催化劑、光電器件以及儲能材料。書中關於“ZnO/石墨烯復閤光催化劑”和“ZnO/TiO2異質結太陽能電池”的應用案例,讓我看到瞭氧化鋅納米材料在復閤材料領域所展現齣的巨大活力。我對作者在這一章節所展現齣的嚴謹的科學論證、對材料協同效應的深刻理解以及對復閤材料設計的創新性思維,由衷地感到欽佩,也對這本書的整體內容,給予瞭高度的評價,它不僅為我打開瞭氧化鋅納米材料的奇妙世界,更激發瞭我對更多前沿科技的探索興趣。

評分

我最近拿到一本名為《氧化鋅納米材料製備及應用》的書,盡管我不是該領域的研究者,但齣於對前沿科技的興趣,我還是忍不住翻閱瞭一下。這本書的開篇就給我一種深邃而迷人的感覺,仿佛把我帶入瞭一個微觀世界的奇妙旅程。書中的第一部分,我尤其被其中關於“錶麵能”的論述所吸引。作者細緻地剖析瞭納米尺度下,材料錶麵積與體積的巨大比值所帶來的獨特性質,以及這種錶麵能如何深刻影響著氧化鋅納米材料的形貌、穩定性乃至後續的化學活性。他用生動的比喻,將原本抽象的物理概念具象化,讓我這個門外漢也能體會到其中精妙。比如,作者將納米粒子比作一塊碎裂的蛋糕,每一小塊都擁有遠超整體的“邊緣”,而這些邊緣,也就是錶麵,纔是真正發生“化學反應”和“相互作用”的關鍵場所。他深入淺齣地講解瞭如何通過調控製備過程中的參數,例如反應溫度、pH值、溶劑選擇以及錶麵活性劑的使用,來精確控製納米材料的尺寸、形貌(例如納米棒、納米片、量子點等)以及比錶麵積,從而為後續的應用奠定基礎。這種對細節的關注和深入的挖掘,讓我對這個看似簡單的“氧化鋅”産生瞭全新的認識,原來它的“小”並非意味著“簡單”,而是蘊含著無限的可能性。書中關於“晶體缺陷”的探討也令我印象深刻,作者並非停留在理論層麵,而是通過圖文並茂的方式,展示瞭不同晶麵、不同缺陷種類對氧化鋅納米材料的光學、電學以及催化性能所産生的微妙而關鍵的影響。他解釋瞭位錯、空位、間隙原子等缺陷如何充當“活性位點”,成為催化反應的“溫床”,或者如何影響載流子的復閤,從而調控材料的發光效率。這種對微觀結構的精細解讀,讓我意識到,材料的性能並非一成不變,而是可以通過對其內部結構的精準調控來實現“量身定製”。我對作者在這一部分所展現齣的嚴謹科學態度和深厚學術功底,由衷感到欽佩,也對即將展開的應用篇章充滿瞭期待,想知道這些精巧設計的納米材料究竟能在哪些領域大顯身手,為我們的生活帶來哪些變革。

評分

在通讀完這本書後,我依然對書中關於“納米材料的錶徵技術”這一部分的內容念念不忘。作者在書中細緻地介紹瞭多種用於錶徵氧化鋅納米材料形貌、結構、成分以及性能的先進技術。我尤其被其中關於“透射電子顯微鏡(TEM)”和“掃描電子顯微鏡(SEM)”的講解所吸引。作者不僅僅是簡單地列舉瞭這些技術,而是深入分析瞭它們在揭示納米材料微觀形貌、尺寸分布以及晶體結構方麵的原理和優勢。他通過大量的顯微圖像,生動地展示瞭不同製備方法得到的氧化鋅納米材料的形態差異,例如納米綫、納米棒、納米片以及量子點等,並解釋瞭這些形貌如何影響材料的錶麵積和活性位點。書中關於“X射綫衍射(XRD)”的論述也令我印象深刻,作者詳細解釋瞭如何利用XRD來確定氧化鋅納米材料的晶體結構、晶粒尺寸以及結晶度。他深入分析瞭不同衍射峰的位置和強度如何反映材料的晶格參數和缺陷信息,並提齣瞭如何通過 Rietveld 精修等方法來獲得更精確的結構參數。此外,作者還介紹瞭“原子力顯微鏡(AFM)”、“X射綫光電子能譜(XPS)”、“傅裏葉變換紅外光譜(FTIR)”以及“紫外-可見吸收光譜(UV-Vis)”等多種錶徵技術。他詳細闡述瞭每種技術所能提供的信息,以及它們在研究氧化鋅納米材料的錶麵化學性質、光學性能以及電子結構方麵的應用。例如,作者通過FTIR光譜,揭示瞭錶麵官能團的存在以及它們與氧化鋅錶麵的相互作用;通過UV-Vis光譜,分析瞭材料的光吸收特性和帶隙能量。我對作者在這一章節所展現齣的嚴謹的科學態度、對錶徵技術的深刻理解以及對實驗數據的精細解讀能力,由衷地感到欽佩,也認識到,準確的錶徵是理解和優化納米材料性能的關鍵,這讓我對書中涉及的各項應用,有瞭更加深刻和全麵的認識,也讓我更加期待書中後續內容的精彩呈現,看看這些經過精密錶徵的納米材料,究竟能在哪些領域大放異彩,為人類社會帶來怎樣的福祉。

評分

緊接著,我被書中關於“傳感器”的應用章節深深吸引。作者細緻地闡述瞭氧化鋅納米材料作為一種優異的傳感材料,其在檢測氣體、生物分子、pH值以及電化學信號等方麵的廣泛應用。我尤其對其中關於“氣敏傳感器”的原理分析印象深刻。作者通過詳實的實驗數據和圖錶,解釋瞭當氧化鋅納米材料錶麵吸附不同氣體分子時,其電導率發生顯著變化的原因。他深入分析瞭吸附和脫附過程中的氧化還原反應機理,以及錶麵氧缺陷和價態變化對電導率影響的關鍵作用。書中以“檢測NO2和NH3”的實驗為例,作者展示瞭如何通過優化氧化鋅納米材料的尺寸、形貌以及錶麵晶格結構,來提高其對特定氣體的靈敏度和選擇性。他詳細闡述瞭如何通過摻雜、錶麵修飾以及構建多層結構等方法,來調控氧化鋅納米材料的吸附性能和電學響應,從而實現對痕量氣體的精確檢測。這種通過對材料微觀結構的精準調控,來宏觀提升其傳感性能的能力,讓我感到十分震撼。此外,作者還深入探討瞭氧化鋅納米材料在“生物傳感器”和“pH傳感器”方麵的應用。他解釋瞭如何利用氧化鋅納米材料的生物相容性和易於功能化的特點,將其與酶、抗體等生物識彆元件相結閤,構建高靈敏度的生物傳感器,用於疾病診斷和藥物監測。同時,作者也介紹瞭如何利用氧化鋅納米材料的錶麵電荷特性,將其應用於pH傳感領域。書中關於“電化學傳感器”的章節,更是讓我看到瞭氧化鋅納米材料在“非酶葡萄糖傳感器”以及“抗壞血酸傳感器”等方麵的巨大潛力。我對作者在這一章節所展現齣的嚴謹的實驗設計、深入的原理分析以及對實際應用的深度挖掘,由衷地感到欽佩,也對書中後續關於其他應用方麵的精彩內容,充滿瞭更加強烈的期待,想要一探究竟,看看這些在微觀世界裏精心構築的傳感器,究竟能在哪些領域為我們帶來更加便捷和精準的測量。

評分

繼而深入閱讀,書中關於“模闆法”的章節,讓我大開眼界。作者詳細闡述瞭多種利用模闆來構築特定形貌氧化鋅納米材料的方法,例如硬模闆法(如使用多孔氧化鋁、介孔二氧化矽等)和軟模闆法(如使用錶麵活性劑、聚閤物等)。他不僅列舉瞭各種模闆的優缺點,還深入分析瞭模闆的尺寸、孔徑、結構等因素如何直接決定最終納米材料的形貌和尺寸分布。我特彆被其中關於“納米綫陣列”的製備過程所吸引,作者通過詳細的實驗步驟描述和相關的顯微圖像,展示瞭如何利用陽極氧化鋁模闆,在模闆孔道內生長齣規整的氧化鋅納米綫。他解釋瞭在模闆孔道內進行化學反應的動力學過程,以及如何通過控製前驅體溶液的滲透性、反應速率以及生長時間來獲得高密度、高取嚮度的納米綫陣列。這種“搭積木”式的精確構築能力,讓我對納米材料的可控製備有瞭更直觀的理解。書中還提到瞭“溶膠-凝膠法”和“水熱/溶劑熱法”等其他製備技術,作者對每種方法的反應機理、工藝流程、優缺點以及適用範圍都做瞭詳盡的闡述。我尤其欣賞作者在描述這些方法時,不僅僅是簡單地羅列,而是深入探討瞭各個參數之間的相互作用,以及如何通過優化這些參數來獲得具有特定性能的氧化鋅納米材料。例如,在溶膠-凝膠法中,作者詳細分析瞭凝膠化時間、老化溫度、煆燒氣氛等因素如何影響最終氧化鋅的結晶度和孔隙結構,進而影響其催化性能。這種對製備過程的深入剖析,讓我體會到,納米材料的製備並非易事,而是需要精密的控製和深刻的理解。作者在這一部分所展現的實驗設計能力和數據分析能力,讓我對後續的應用部分充滿瞭好奇,究竟這些精心“編織”齣來的納米材料,能在哪些實際應用中展現齣它們的價值,為人類社會帶來怎樣的進步,我迫不及待地想知道答案。

相關圖書

本站所有內容均為互聯網搜尋引擎提供的公開搜索信息,本站不存儲任何數據與內容,任何內容與數據均與本站無關,如有需要請聯繫相關搜索引擎包括但不限於百度google,bing,sogou

© 2025 book.coffeedeals.club All Rights Reserved. 靜流書站 版權所有