纳米材料的理化特性与应用

出版时间：2006-1  出版社：化学工业出版社  作者：倪星元  
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内容概要

本书以物质的最基本的原子、分子的特性和结构为切入点，介绍了纳米材料特殊的效应和性质，包括纳米材料的比表面效应、小尺寸效应、界面效应和宏观量子效应，并介绍了纳米材料的异常特性，如光学特性、电学特性、磁学特性、敏感特性、催化化学特性。并根据纳米材料的物理和化学特性介绍了纳米材料在电子学方面、磁学方面、光学方面、生物医药及生命科学领域、能源化工方面、环保化工方面的应用以及纳米微加工技术。本书还介绍了主要的纳米测量设备和测量技术。
本书可供从事纳米材料研究与器件开发的科技人员学习参考，亦可作为大专院校高年级本科生和研究生教材。

书籍目录

第1章绪论1 11纳米科技的兴起与发展1 12纳米的基本定义5 13纳米材料特性研究的主要内容和意义8 参考文献11 第2章纳米材料的物理和化学特性的基础知识13 21元素和原子结构13 22分子和物质的相态18 23能级与能量22 24纳米排列和自组装29 参考文献31 第3章纳米材料的电子能态特性33 31纳米材料的电子结构33 32纳米材料中的电子关联和激发34 33电子能级的离散特性35 34局域化输运和量子隧穿40 参考文献41 第4章纳米材料的基本效应43 41量子尺寸效应43 42小尺寸效应44 43表面效应45 44宏观量子隧道效应47 45介电限域效应48 参考文献49 第5章纳米材料的物理特性51 51纳米材料的热学性能51 52纳米微粒的磁学性质52 521磁畴结构52 522超顺磁性53 523矫顽力55 524居里温度56 525磁化率57 53纳米微粒的光谱特性58 531宽频带强吸收58 532蓝移和红移现象59 533量子限域效应61 534纳米微粒的发光62 参考文献63 第6章胶体中纳米微粒的物理和化学特性65 61胶体和微粒65 62溶胶中纳米微粒的运动性质67 621扩散67 622布朗运动68 623沉降70 63溶胶的光学性质75 64溶胶的电学性质81 641电动现象81 642质点表面电荷85 643胶团结构及表面电位86 参考文献87 第7章纳米微粒的化学特性89 71吸附89 711非电解质的吸附89 712电解质吸附90 72纳米微粒的分散与团聚92 721分散92 722微粒的团聚93 73纳米微粒的表面活性和催化作用94 74光催化性能96 参考文献101 第8章纳米材料的表征和测量103 81电子显微镜和显微结构分析103 811透射电子显微镜(TEM)104 812扫描电子显微镜(SEM)106 813扫描隧道显微镜（SPM）107 814原子力显微镜（AFM）111 82纳米颗粒的表征和测量114 821颗粒的粒径和分布114 822粒径测试方法116 83颗粒表面及团聚体的表征及表面分析120 831比表面积（BET）法121 832压汞法122 833团聚系数法和瓶颈数法124 834素坯密度压力法125 835表面能谱分析126 84化学组成和晶态分析128 841化学分析法128 842特征X射线分析法129 843原子光谱分析法130 844质谱法131 845中子活化分析132 846晶态的表征132 85振动光谱技术133 851分子的振动光谱133 852红外光谱135 853拉曼光谱137 844紫外可见吸收光谱138 参考文献140 第9章纳米材料在电子学方面的应用141 91引言141 92量子电子器件143 921高电子迁移率三极管145 922量子干涉晶体管147 923单电子晶体管（SETS）147 924碳纳米管三极管149 925DNA模板组装和在电子学中的应用150 93量子信息和量子计算机150 931量子计算机与经典计算机的区别151 932量子计算机的工作原理153 94量子计算机的样机156 参考文献157 第10章纳米材料在磁学方面的应用159 101引言159 102磁性材料在生物、医药领域的应用161 1021磁靶向制剂162 1022固定化酶163 1023磁流体热疗和磁控血管内磁性微球栓塞164 1024生物分离和提纯166 103在磁记录中的应用168 1031磁性记录与读写168 1032量子磁盘与高密度磁存储169 104在材料分离技术上的应用170 1041化工分离170 1042催化剂分离171 1043矿物分离171 105在巨磁电阻中的应用172 106纳米微晶软磁材料及应用173 107纳米磁流体及应用174 108在其他领域的应用176 参考文献177 第11章纳米材料在光学方面的应用179 111引言179 112纳米材料中的一些基本光学现象181 1121光的反射181 1122光的透射181 1123光的折射182 1124光的偏振182 1125辐射185 113光和纳米结构的相互作用185 1131光子捕获和等离子体激元186 1132介电常数和极化对光学特性的影响186 1133纳米孔洞和光子188 114新型纳米光学成像188 115光学调制和太阳能吸收板191 1151减反射纳米薄膜191 1152热反射薄膜191 1153纳米结构聚合物193 116光子技术194 1161光子晶体，表面光波导和光路控制194 1162光子存储和光电脑195 参考文献196 第12章纳米材料在生物医药及生命科学领域的应用197 121引言197 122纳米生物医用材料198 1221纳米颗粒和固体生物材料198 1222纳米生物薄膜201 1223纳米复合生物材料203 123药物和基因输送的纳米载体204 1231药物载体204 1232输送基因的纳米载体207 1233导向药物209 124纳米药物输送、控释系统210 1241纳米药物输送、控释系统的特点210 1242纳米药物给药系统的发展趋势211 125纳米生物传感器212 1251纳米生物传感元212 1252纳米生物传感器件214 126纳米仿生学和纳米机器人215 参考文献216 第13章纳米材料在能源化工方面的应用217 131引言217 132纳米催化218 1321一般工业催化218 1322石油化工催化223 1323燃料（固体推进剂）催化225 133储能227 1331储氢227 1332碳纳米管储氢228 134蓄热及能源转换231 1341蓄热技术和纳米蓄热材料231 1342硅太阳能电池234 135保温节能237 参考文献241 第14章纳米材料在环保化工方面的应用243 141引言243 142抗菌材料244 1421纳米Ag抗杀菌材料245 1422纳米TiO2抗杀菌材料247 143功能涂料250 1431纳米抗老化环保复合涂料251 1432抗菌防污纳米复合涂料254 1433抗干扰及电磁屏蔽涂料256 144纳米材料在其他降污染方面的应用257 1441有害气体治理257 1442废水处理260 1443阻声降噪262 参考文献264 第15章纳米微加工技术267 151纳米操作工具267 1511纳米操纵器267 1512原子操纵器268 152纳米加工技术269 1521光刻技术269 1522电子束刻蚀技术271 1523分子束外延271 153自组装技术273 参考文献275

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