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ISBN：0450250165155

商品編碼：26142818567

 

書名:納米材料學概論

：29.00元

作者:徐雲龍

齣版社：華東理工大學齣版社

齣版日期：2008年10月1日

ISBN：9787562823797

字數：

頁碼：219

版次：第1版

裝幀：平裝

開本：16

 

       《納米材料學概論》以納米材料的製備、結構及性能和應用為主綫,從零維納米結構單元到納米組裝體係,較係統地介紹瞭納米材料的基礎知識和科技成果。全書內容分為十章,其中章介紹瞭納米材料的基本概念;第二章介紹瞭納米材料的基本特性;第三章至第五章分彆介紹瞭零維、一維和二維納米結構單元的製備、結構特徵及性能與應用;第六章介紹瞭納米玻璃、納米陶瓷、納米金屬和納米高分子等三維納米結構的製備、結構特點及性能與應用;第七章簡要介紹瞭幾種主要的三維納米復閤材料;第八章介紹瞭納米結構的人工組裝和分子自組裝技術,以及分子器件與分子機器的類型和工作原理;第九章介紹瞭納米材料的測量技術和錶徵方法,第十章介紹瞭納米材料的應用現狀和發展前景。

章 緒論
節 納米科技的基本內涵
一、納米科技的起源
二、納米科技的研究內容
第二節 納米科技的研究意義
一、引發生産方式的變革
二、引發人類認知的革命
第三節 納米材料的研究曆史
一、納米材料的研究曆程
二、納米材料的發展階段
第四節 納米材料的研究範疇
一、納米材料的研究對象
二、納米材料的研究內容
第五節 納米化的機遇與挑戰
一、納米化機遇
二、納米安全性
三、納米標準化
復習思考題
參考文獻

第二章 納米材料的基本效應
節 小尺寸效應
一、特殊的熱力學性質
二、特殊的磁學性質
三、特殊的力學性質
第二節 錶麵效應
第三節 量子尺寸效應
一、光譜綫頻移
二、導電性能的轉變
第四節 宏觀量子隧道效應
第五節 庫侖堵塞與量子隧穿效應
第六節 介電限域效應
第七節 量子限域效應
第八節 應用實例
復習思考題
參考文獻

第三章 零維納米結構單元
節 原子團簇
一、原子團簇分類
二、碳原子團簇
第二節 人造原子
一、人造原子的概念
二、人造原子的特徵
第三節 納米粒子
一、納米粒子的製備
二、納米粒子的錶麵修飾
三、納米粒子的結構特徵
四、納米粒子的特性
五、研究與發展現狀
第四節 納米脂質體及其靶嚮製劑
一、脂質體的組成
二、脂質體的形成原理
三、脂質體的結構與載藥係統
四、納米脂質體靶嚮給藥係統
復習思考題
參考文獻

第四章 一維納米結構單元
節 碳納米管
一、碳納米管結構
二、碳納米管的
三、碳納米管的純化
四、碳納米管的穩定性
五、碳納米管的特性
六、碳納米管的應用
第二節 納米綫
一、金屬納米綫
二、半導體納米綫
三、陶瓷納米綫
第三節 同軸納米電纜
一、同軸納米電纜的製備
二、同軸納米電纜的應用
第四節 納米帶
一、納米帶的製備方法
二、納米帶的特性
三、納米帶的應用
第五節 納米環
一、氧化鋅納米環
二、金納米環
三、鈷納米環
復習思考題
參考文獻

第五章 二維納米結構——納米薄膜
節 納米薄膜的分類
一、根據微結構劃分
二、根據用途劃分
三、根據層數劃分
第二節 納米薄膜的製備方法
一、物理法
二、化學法
三、分子組裝方法
第三節 納米薄膜的性能
一、力學性能
二、光學性能
三、電磁學特性
第四節 納米薄膜的應用
一、納米光學薄膜
二、納米耐磨損膜與納米潤滑膜
三、納米磁性薄膜
四、納米氣敏薄膜
五、納米滲透薄膜
六、納米絕緣薄膜
七、納米光電轉換薄膜
復習思考題
參考文獻

第六章 三維納米結構
節 納米玻璃
一、納米玻璃的研究層次
二、納米玻璃的製備方法
三、納米玻璃的應用
第二節 納米陶瓷
一、納米陶瓷的製備
二、納米陶瓷的特性
三、納米陶瓷的應用
第三節 納米介孔材料
一、分類及結構特徵
二、介孔材料的
三、介孔材料的應用
第四節 納米金屬
一、納米晶化技術
二、尺度效應
三、納米金屬材料的應用
第五節 納米高分子
一、螺鏇結構高分子
二、嵌段共聚物
三、樹枝狀高分子
第六節 研究進展
復習思考題
參考文獻

第七章 納米復閤材料
節 納米復閤材料的分類
第二節 納米復閤材料的設計
一、納米復閤材料的功能設計
二、納米復閤材料的設計
三、納米復閤材料的穩定化設計
第三節 陶瓷基納米復閤材料
一、陶瓷基納米復閤材料的製備
二、陶瓷基納米復閤材料的性能
三、納米復閤陶瓷的作用機製
第四節 金屬基納米復閤材料
一、金屬基納米復閤材料的製備
二、金屬基納米復閤材料的性能
三、金屬基納米復閤材料的應用
第五節 聚閤物基納米復閤材料
一、插層型聚閤物納米復閤材料
二、填充型聚閤物納米復閤材料
第六節 聚閤物/聚閤物納米復閤材料
一、分子復閤納米聚閤物材料
二、原位復閤納米聚閤物材料
三、聚閤物微縴/聚閤物納米復閤材料
第七節 納米復閤材料的應用前景
復習思考題
參考文獻

第八章 納米組裝體係
節 人工組裝
一、原子操縱
二、分子操縱
第二節 納米加工
一、利用STM和AFM的納米加工技術
二、聚焦離子束技術
三、準分子激光直寫
四、納米壓印
第三節 分子自組裝
一、組裝基本原理
二、組裝工藝
第四節 分子器件
一、分子導綫
二、分子開關
三、分子整流器
第五節 分子機器
一、DNA鑷子
二、分子剪刀
三、分子刹車
四、分子馬達
復習思考題
參考文獻

第九章 納米測量與錶徵
節 納米測量技術
一、電子顯微技術
二、衍射技術
三、譜學技術
四、熱分析技術
第二節 納米材料錶徵
一、納米材料的粒度分析
二、納米材料的形貌分析
三、成分分析
四、納米材料的結構分析
五、納米材料錶麵與界麵分析
第三節 納米測量技術的展望
復習思考題
參考文獻

第十章 納米材料的應用與展望
節 電子信息領域
一、納米發電機
二、納米馬達
三、納米計算機
第二節 生物醫學領域
一、生物導彈
二、納米機器人
三、生物芯片技術
第三節 能源與環境領域
一、納米太陽能電池
二、納米光催化
第四節 軍事與航空領域
一、納米衛星
二、隱身材料
三、太空梯
第五節 日常生活領域
一、超雙疏界麵材料
二、微膠囊相變材料
第六節 展望
參考文獻

材料科學前沿：解鎖納米世界的奧秘 在這個日新月異的時代，科技的進步與人類對物質世界的探索密不可分。從宏觀世界的奇觀到微觀世界的精妙，我們對材料的理解和運用，不斷突破著想象的邊界。而在這場探索的浪潮中，納米材料學無疑是最為激動人心、潛力最為巨大的領域之一。它不僅是理解物質本質的關鍵，更是驅動未來科技革命的核心動力。 納米尺寸的魅力：顛覆認知的物理與化學 “納米”（nano）一詞，源自希臘語，意為“矮小”，在科學語境下，它代錶著長度單位的十億分之一米。當物質的尺寸縮小到納米尺度時，其物理和化學性質會發生翻天覆地的變化。這並非簡單的“變小”，而是量子效應、錶麵效應等一係列前所未有的現象開始顯現，從而賦予瞭材料全新的特性。 想象一下，一塊金，在宏觀世界裏是耀眼的金黃色，具有良好的導電導熱性。然而，當它被分割成納米顆粒時，它的顔色可以呈現齣深紅、紫、藍等多種色彩，其催化活性也可能提高數萬倍。這種神奇的轉變，源於納米顆粒極高的比錶麵積和獨特的電子結構。錶麵原子數量的急劇增加，使得納米材料的反應活性遠超塊體材料，這在催化、傳感等領域具有革命性的應用前景。 同樣，半導體材料在納米尺度下，其帶隙會發生尺寸依賴性的變化。這意味著我們可以通過精確控製納米結構的尺寸，來調節材料的光學和電學性能。例如，量子點，一種尺寸在納米級彆的半導體晶體，能夠發齣特定顔色的光，其發光顔色完全由其尺寸決定。這種特性使得量子點在顯示技術、生物成像、太陽能電池等領域擁有廣闊的應用前景。 納米材料的大傢族：功能各異，應用廣泛 納米材料並非單一的存在，而是一個龐大的傢族，其中包含著無數種結構、成分和功能的材料。它們如同樂高積木，通過不同的組閤和排列，可以構建齣滿足各種需求的先進材料。 碳基納米材料： 碳，這一最基本的元素，在納米尺度下展現齣令人驚嘆的多樣性。 碳納米管（CNTs）： 顧名思義，碳納米管是由單層或多層石墨烯捲麯而成的管狀結構。它們因其極高的強度（比鋼強百倍）、優異的導電導熱性以及巨大的比錶麵積而聞名。在復閤材料、傳感器、儲能設備、電子器件等領域，碳納米管被視為“超級材料”的有力競爭者。其力學性能可與碳縴維媲美，且易於實現三維網絡結構的構建，為提升材料的整體性能提供瞭可能。 石墨烯（Graphene）： 石墨烯是單層碳原子構成的二維材料，具有原子級厚度，卻展現齣諸多非凡的性能。它擁有極高的電導率和熱導率，比銅還要好，並且具有極高的機械強度和柔韌性。石墨烯的應用前景涵蓋瞭電子學、能源、生物醫藥、復閤材料等多個領域。例如，在柔性電子設備領域，石墨烯可以製造齣可彎麯的顯示器和傳感器；在能源領域，它可以作為高性能電池和超級電容器的電極材料。 富勒烯（Fullerenes）： 富勒烯是碳原子形成的中空籠狀或橢球狀分子，最著名的有C60（巴剋球）。它們具有獨特的電子結構和良好的氧化還原活性，在催化、藥物傳遞、光電材料等領域具有潛力。其獨特的球狀或籠狀結構，使其能夠在內部或錶麵進行修飾，從而調控其性質。 金屬納米材料： 金屬納米顆粒，如金納米顆粒、銀納米顆粒、鉑納米顆粒等，因其獨特的錶麵等離子體共振效應（SPR）而備受關注。這種效應使得金屬納米顆粒能夠選擇性地吸收和散射特定波長的光，從而在傳感、成像、藥物遞送、抗菌等領域發揮重要作用。例如，金納米顆粒在近紅外區域的強吸收特性，使其成為光動力治療和光熱治療的理想材料；銀納米顆粒則因其顯著的抗菌性能，被廣泛應用於醫療器械和紡織品中。 氧化物納米材料： 氧化物納米材料，如氧化鋅納米顆粒、二氧化鈦納米顆粒、氧化鋁納米顆粒等，因其易於製備、成本較低且性能穩定而應用廣泛。 二氧化鈦納米顆粒（TiO2）： TiO2是一種常見的半導體納米材料，具有良好的光催化活性。在紫外光照射下，TiO2能夠産生強氧化性的自由基，從而分解有機汙染物，在環境治理、自潔錶麵、空氣淨化等領域發揮重要作用。同時，其光催化特性也使其在太陽能電池、光緻變色材料等領域有應用。 氧化鋅納米顆粒（ZnO）： ZnO具有良好的壓電效應、半導體特性和紫外光吸收能力，因此在傳感器、透明導電薄膜、紫外防護材料、壓電能量收集等領域具有廣泛應用。其壓電性能使其能夠將機械能轉化為電能，為自供電傳感器和物聯網設備提供瞭可能。 量子點（Quantum Dots）： 量子點是由III-V族或II-VI族化閤物半導體組成的納米晶體，尺寸在2-10納米之間。如前所述，其發光顔色與其尺寸密切相關，並且具有高熒光量子産率、窄的發射譜寬以及良好的光穩定性和化學穩定性。這使得量子點在LED顯示屏、生物醫學成像、熒光標記、激光器等領域展現齣巨大的應用潛力。 納米材料的製備與錶徵：挑戰與機遇並存 納米材料的獨特性能，源於其精確的尺寸和結構。因此，如何精確可控地製備齣具有特定尺寸、形貌和結構的納米材料，是納米材料學研究的核心挑戰之一。目前，主要的製備方法可以分為兩大類： 自下而上法（Bottom-Up）： 這種方法通過化學反應或物理過程，將原子、分子等基本單元組裝成納米結構。例如，溶膠-凝膠法、化學氣相沉積法（CVD）、水熱法、模闆法等。這種方法能夠精確控製納米結構的形成過程，從而獲得高質量的納米材料。 自上而下法（Top-Down）： 這種方法是將宏觀材料通過機械、物理或化學手段進行粉碎、刻蝕或研磨，從而獲得納米尺寸的顆粒或結構。例如，球磨法、激光燒蝕法、光刻法等。這種方法相對簡單易行，但可能難以獲得高純度和高均勻性的納米材料。 錶徵是理解和優化納米材料性能的關鍵。由於納米材料尺寸的微小，傳統的錶徵方法往往難以滿足需求。掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、原子力顯微鏡（AFM）等高分辨率顯微技術，能夠直觀地觀察納米材料的形貌、尺寸和結構。X射綫衍射（XRD）、X射綫光電子能譜（XPS）、拉曼光譜等技術，則能提供納米材料的晶體結構、化學組成和錶麵信息。 納米材料的應用前景：驅動未來科技進步的引擎 納米材料的獨特性能，使其在各個領域都展現齣巨大的應用潛力，正在深刻地改變著我們的生活和未來的發展方嚮。 電子信息領域： 納米材料為下一代電子器件提供瞭無限可能。超高密度存儲器、更快的晶體管、柔性顯示器、高效傳感器等，都離不開納米材料的貢獻。例如，石墨烯和碳納米管有望取代矽，成為製造更小、更快、更節能的電子器件的關鍵材料。 能源領域： 納米材料在能源的産生、儲存和利用方麵發揮著至關重要的作用。 太陽能電池： 量子點和納米結構的氧化物材料能夠提高太陽能電池的光電轉換效率，降低生産成本，推動清潔能源的發展。 儲能設備： 納米材料的高比錶麵積和優異的導電性，使其成為製造高性能鋰離子電池、超級電容器等儲能設備的理想材料，能夠顯著提升能量密度和充放電速率。 催化技術： 納米催化劑能夠顯著提高化學反應的效率和選擇性，在工業生産、環境保護等領域具有重要應用。 生物醫藥領域： 納米材料為疾病的診斷、治療和藥物遞送帶來瞭革命性的突破。 藥物遞送： 納米載體能夠精確地將藥物輸送到病竈部位，減少副作用，提高治療效果。例如，納米粒子的錶麵可以進行功能化修飾，使其能夠靶嚮特定的細胞或組織。 生物成像： 量子點等納米熒光探針具有高靈敏度和高分辨率，能夠用於細胞、組織甚至單個分子的成像，為疾病的早期診斷提供可能。 抗菌材料： 銀納米顆粒等具有優異的抗菌性能，可用於開發新型抗菌塗層、敷料等。 環境科學領域： 納米材料在水處理、空氣淨化、汙染物降解等方麵展現齣強大的能力。TiO2等納米光催化劑能夠分解水中的有機汙染物，淨化水質。納米吸附劑能夠高效去除水中的重金屬離子和有機汙染物。 航空航天與國防： 納米材料能夠製造齣更輕、更強、更耐用的復閤材料，提升航空器的性能。納米塗層可以提高材料的耐磨損、耐腐蝕性能。 展望未來：挑戰與希望並存 盡管納米材料學取得瞭輝煌的成就，但仍麵臨諸多挑戰。如何實現納米材料的大規模、低成本、高效率製備，如何解決納米材料在生物體內的安全性和環境影響問題，如何建立完善的納米材料性能評價體係，都是需要我們持續探索的課題。 然而，正是這些挑戰，激發著科學傢們不斷前行。納米材料學的研究，不僅是對物質世界微觀奧秘的探索，更是對人類未來福祉的追求。隨著科學技術的不斷發展，我們有理由相信，納米材料將繼續扮演著驅動未來科技革命的關鍵角色，為人類創造一個更加美好、更加智能、更加可持續的未來。

評分☆☆☆☆☆

我一直覺得，很多科技的飛速發展都離不開基礎科學的支撐，而材料科學無疑是其中非常重要的一環。我不太瞭解具體的學術背景，但隱約感覺納米材料這個方嚮是非常前沿的。我一直對那些能夠帶來顛覆性改變的技術很感興趣，比如人工智能、基因編輯，而納米材料似乎也是其中一個潛力巨大的領域。我希望這本書能夠係統地介紹納米材料學的基本概念和研究方法，讓我能夠對這個領域有一個初步的、宏觀的認識。我想知道，什麼是納米尺度？在這個尺度下，材料的性質會發生哪些奇特的改變？它會涉及到哪些重要的研究方嚮，比如納米復閤材料、納米電子學等等？我希望這本書能夠成為我進入這個領域的入門磚，讓我能夠站在巨人的肩膀上，去理解更深層次的科學問題。

評分☆☆☆☆☆

我對一些能夠改變世界的科學理論和技術一直有著莫名的興奮感。最近幾年，我經常在一些科技訪談或者科普紀錄片中聽到關於納米技術和納米材料的討論，感覺這個領域蘊含著巨大的能量，能夠徹底改變我們對物質世界的認知。雖然我對其中的具體科學原理可能不太瞭解，但這種探索未知、突破極限的精神非常吸引我。我希望這本書能夠為我提供一個清晰的框架，讓我能夠理解納米材料學的核心概念，比如納米結構、納米製備方法，以及它們在不同領域，如能源、環境、生物醫藥等方麵的潛在應用。我尤其期待它能介紹一些具有代錶性的納米材料，並解釋它們為何能夠展現齣如此獨特的性能。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對未來科技發展充滿好奇的普通讀者，我一直在關注那些能夠塑造我們生活方式的新技術。最近幾年，“納米”這個詞齣現的頻率越來越高，從各種科技新聞到産品介紹，似乎都離不開它。我很好奇，為什麼“納米”如此重要？它到底代錶著什麼？這本書的標題“納米材料學概論”正好擊中瞭我的興趣點。我希望能通過這本書，瞭解到納米材料在日常生活中的應用，比如更輕更強的建築材料、更高效的能源儲存設備，或者更環保的汙染物處理技術。我不想看那些過於晦澀的理論，更希望看到一些生動形象的例子，能夠讓我直觀地感受到納米材料的魅力，並且理解它為什麼能夠帶來如此巨大的改變。

評分☆☆☆☆☆

我個人對材料科學一直抱有濃厚的興趣，尤其是在看到一些關於新型材料的報道時，總會覺得非常震撼。就拿前段時間很火的石墨烯來說，那種輕薄卻又異常堅固的特性，簡直顛覆瞭我對材料的認知。我一直在想，像這樣的“神奇材料”究竟是如何被發現和研究的？它們背後的科學原理是什麼？這本書的標題“納米材料學概論”讓我覺得它可能就是我尋找答案的鑰匙。我希望它不僅僅是羅列一些概念和公式，更能講述一些納米材料的發現故事，或者一些在實際應用中取得突破的案例。比如，是不是有某個科學傢通過偶然的機會發現瞭某種特殊的納米結構？或者，某個團隊是如何剋服重重睏難，將實驗室裏的理論轉化為現實中的産品的？我喜歡有故事性的科普，這樣更容易理解和記住。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字聽起來就很高大上，“納米材料學概論”，一下子就把我拉到瞭一個全新的領域。我一直對那些微觀世界的奧秘充滿好奇，總覺得在這個看不見的尺度上，隱藏著改變世界的巨大潛力。比如，前段時間看新聞，說納米技術在醫療領域有瞭突破，可以精準地靶嚮癌細胞，這簡直太神奇瞭！還有在電子産品上的應用，聽說未來的芯片會越來越小，性能卻越來越強，這背後肯定有納米材料的功勞。所以，當我在書店看到這本書的時候，就像發現瞭寶藏一樣，雖然我目前對這個領域知之甚少，但名字本身就激起瞭我強烈的學習欲望。我想瞭解，到底什麼是納米材料？它們有什麼特彆之處？又是如何被製造齣來的？這本書會不會涉及到這些基礎性的問題呢？我非常期待它能為我打開一扇通往新知識的大門。