自組裝納米結(jié)構(gòu)

內(nèi)容概要

本書的原作者是在海外長(zhǎng)期從事納米材料研究的五位年輕有為的知名華裔學(xué)者，全書匯集了他們?cè)诩{米結(jié)構(gòu)自組裝科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域取得的最新研究成果，也是對(duì)當(dāng)代納米材料科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域部分研究工作的階段性總結(jié)。    納米材料的研究與發(fā)展涉及組裝與合成、性能表征和應(yīng)用開發(fā)，本書從基礎(chǔ)層面入手，循序漸進(jìn)，由淺入深，圖文并茂，集思想性、知識(shí)性、趣味性和通俗性于一體，全面介紹了自組裝化學(xué)與物理、自組裝結(jié)構(gòu)表征和自組裝結(jié)構(gòu)的性質(zhì)。本書主要內(nèi)容包括：分子自組裝與合成自組裝的納米結(jié)構(gòu)，天然自組裝納米結(jié)構(gòu)，基于刻蝕技術(shù)的納米結(jié)構(gòu)制作，納米晶體自組裝，納米材料的結(jié)構(gòu)特性和化學(xué)功能性，納米結(jié)構(gòu)的化學(xué)反應(yīng)性、電化學(xué)性質(zhì)和傳輸性質(zhì)、光和電子功能，金屬納米材料的光學(xué)和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)。    本書的主要譯者都是在國(guó)內(nèi)長(zhǎng)期從事納米材料基礎(chǔ)研究的中青年專家，他們力求能夠準(zhǔn)確地將這部著作的中文版呈現(xiàn)給國(guó)內(nèi)的廣大讀者。    本書適合于從事納米材料與工程、物理學(xué)、化學(xué)化工、生命科學(xué)等領(lǐng)域的納米科學(xué)技術(shù)的科研人員使用，也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的研究生及高年級(jí)本科生學(xué)習(xí)參考書。

書籍目錄

第1章 導(dǎo)論1第2章 合成自組裝材料：原理和應(yīng)用62?1 微觀和宏觀的相互作用62?1?1 分子間的相互作用能62?1?2 宏觀相互作用能82?1?3 氫鍵、疏水作用和親水作用92?2 表面活性劑和親水性分子102?3 從分散狀態(tài)到凝聚狀態(tài)的轉(zhuǎn)變：自組裝的開始112?4 堆積幾何：獲得所需的自組裝結(jié)構(gòu)142?4?1 表面活性劑濃度的影響162?4?2 鏈長(zhǎng)的影響162?4?3 共溶劑的影響162?4?4 鹽和離子的影響172?5 自組裝嵌段共聚物納米結(jié)構(gòu)172?6 液晶結(jié)構(gòu)和無機(jī)材料的自組裝192?6?1 陽離子表面活性劑和陰離子硅酸鹽的相互作用222?6?2 其他表面活性劑、聚合物和陶瓷間的相互作用242?7 智能納米材料262?7?1 分子識(shí)別262?7?2 響應(yīng)性納米材料34參考文獻(xiàn)39第3章 自然界中納米材料473?1 生物納米材料中的多尺度有序和功能473?2 天然納米材料的層次有序性483?2?1 生物世界中的基本“建筑材料”蛋白質(zhì)483?2?2 骨組織中的層次結(jié)構(gòu)493?2?3 貝殼復(fù)合礦物質(zhì)513?3 生物納米材料中有機(jī)相的多功能性523?3?1 對(duì)力學(xué)性能的貢獻(xiàn)523?3?2 無機(jī)礦物質(zhì)的分子直接自組裝563?3?3 傳感、制動(dòng)和響應(yīng)58參考文獻(xiàn)66第4章 納米晶體的自組裝694?1 納米晶體694?2 多面體納米晶體的形狀704?2?1 類立方體納米晶體714?2?2 四面體納米晶體724?2?3 八面體和平截八面體納米晶體724?2?4 孿晶和堆垛層錯(cuò)734?2?5 多孿二十面體、十面體粒子744?2?6 類棒狀納米晶體的晶面形狀764?2?7 表面缺陷774?2?8 納米晶體的表面重構(gòu)784?2?9 超微粒子和幻數(shù)794?3 納米晶體的自組裝814?3?1 表面鈍化824?3?2 粒子間的鍵合844?4 粒子的溶液相自組裝844?4?1 金屬納米晶體854?4?2 半導(dǎo)體納米晶體864?4?3 金屬磁性納米晶體884?4?4 氧化物納米晶體894?5 自組裝技術(shù)914?5?1 單分散納米晶體的尺寸選擇914?5?2 具有固定尺寸/相的納米粒子的組裝924?5?3 納米晶體自組裝的生長(zhǎng)機(jī)理924?6 自組裝納米晶體的性能944?7 模板輔助自組裝974?7?1 納米孔道陣列輔助自組裝974?7?2 自組裝的自然結(jié)構(gòu)984?7?3 碳納米管陣列的催化輔助生長(zhǎng)984?7?4 QDs的應(yīng)力驅(qū)動(dòng)自組裝994?8 小結(jié)100參考文獻(xiàn)100第5章 納米結(jié)構(gòu)的表征1065?1 X射線衍射106 5?1?1 自組裝晶體學(xué)1065?1?2 納米晶體的結(jié)構(gòu)1075?2 掃描探針顯微鏡1095?3 掃描電子顯微鏡1115?4 透射電子顯微鏡1145?4?1 像的形成1145?4?2 襯度機(jī)理1155?4?3 納米晶體的形狀1175?4?4 自組裝結(jié)晶學(xué)1195?4?5 形狀可控納米晶體的自組裝1205?4?6 自組裝的缺陷1255?4?7 自組裝結(jié)構(gòu)的化學(xué)成像1325?4?8 原位結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變1355?5 小結(jié)137參考文獻(xiàn)137第6章 利用刻蝕技術(shù)制作納米結(jié)構(gòu)1406?1 制作技術(shù)和納米刻蝕1406?2 X射線、電子束和離子束刻蝕技術(shù)1416?2?1 X射線刻蝕技術(shù)1426?2?2 電子束和離子束刻蝕技術(shù)1426?3 納米粒子的刻蝕技術(shù)1436?4 掃描探針刻蝕技術(shù)1466?4?1 分辨率和納米制作1466?4?2 以STM為基礎(chǔ)的納米刻蝕技術(shù)1486?4?3 以AFM為基礎(chǔ)的納米刻蝕技術(shù)1506?5 小結(jié)153參考文獻(xiàn)154第7章 納米結(jié)構(gòu)的化學(xué)和光化學(xué)反應(yīng)1597?1 納米材料的氧化還原電位1597?1?1 量子尺寸限域效應(yīng)1597?1?2 表面效應(yīng)1607?1?3 光效應(yīng)1607?2 光化學(xué)和化學(xué)反應(yīng)1617?2?1 光化學(xué)反應(yīng)1617?2?2 無光化學(xué)反應(yīng)1627?3 光電化學(xué)反應(yīng)1637?4 光催化作用和環(huán)境方面的應(yīng)用1647?4?1 小無機(jī)物分子1647?4?2 大有機(jī)分子1657?4?3 水污染控制1657?4?4 控制空氣污染1677?5 分子識(shí)別和表面特殊相互作用167參考文獻(xiàn)171第8章 半導(dǎo)體納米材料的光、電及動(dòng)力學(xué)性質(zhì)1808?1 在低維體系中的能級(jí)和態(tài)密度1808?1?1 能級(jí)1808?1?2 態(tài)密度1818?2 電子結(jié)構(gòu)和電學(xué)性質(zhì)1828?2?1 納米材料的電子結(jié)構(gòu)1828?2?2 電子-聲子相互作用1838?3 半導(dǎo)體納米材料的光學(xué)性質(zhì)1848?3?1 吸收：直接和間接躍遷1848?3?2 發(fā)射：光致發(fā)光和電致發(fā)光1898?3?3 非線性光學(xué)性質(zhì)1928?3?4 單粒子波譜1948?4 光學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用1978?4?1 激光器和發(fā)光二極管1978?4?2 光伏打太陽能電池1988?4?3 濾光器：光子帶隙材料1998?4?4 其他應(yīng)用1998?5 半導(dǎo)體納米粒子的載流子動(dòng)力學(xué)2018?5?1 譜線寬度和電子退相2018?5?2 電荷載流子弛豫2028?5?3 電荷載流子俘獲2028?5?4 電子-空穴復(fù)合2038?5?5 電荷轉(zhuǎn)移209參考文獻(xiàn)213第9章 金屬納米材料的光學(xué)、電學(xué)和動(dòng)力學(xué)性質(zhì)2309?1 金屬納米粒子和組裝體的靜態(tài)吸收性質(zhì)2309?2 金屬粒子發(fā)光2349?3 表面增強(qiáng)拉曼散射2359?4 譜線寬度和電子退相2359?5 電子弛豫動(dòng)力學(xué)2369?6 電子-聲子的相互作用2379?7 金屬納米粒子的單一粒子波譜學(xué)2389?8 金屬納米粒子應(yīng)用238參考文獻(xiàn)239第10章 納米粒子組裝體的電化學(xué)性質(zhì)24310?1 引言24310?2 經(jīng)典庫(kù)侖階躍現(xiàn)象24410?3 納米粒子量子化電容充電24610?3?1 單分子層保護(hù)納米粒子的合成與分離24610?3?2 納米粒子量子化電容充電行為25010?3?3 納米粒子的自組裝單分子層25710?3?4 納米粒子量子化電容充電行為的溶劑效應(yīng)25810?3?5 整流充電行為的電壓控制26310?3?6 電子傳遞動(dòng)力學(xué)26410?4 納米粒子的體相電化學(xué)27210?4?1 固態(tài)電導(dǎo)率27210?4?2 電活化功能基團(tuán)27310?5 結(jié)束語276參考文獻(xiàn)276

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