納米材料的理化特性與應(yīng)用

內(nèi)容概要

本書以物質(zhì)的最基本的原子、分子的特性和結(jié)構(gòu)為切入點(diǎn)，介紹了納米材料特殊的效應(yīng)和性質(zhì)，包括納米材料的比表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、界面效應(yīng)和宏觀量子效應(yīng)，并介紹了納米材料的異常特性，如光學(xué)特性、電學(xué)特性、磁學(xué)特性、敏感特性、催化化學(xué)特性。并根據(jù)納米材料的物理和化學(xué)特性介紹了納米材料在電子學(xué)方面、磁學(xué)方面、光學(xué)方面、生物醫(yī)藥及生命科學(xué)領(lǐng)域、能源化工方面、環(huán)?；し矫娴膽?yīng)用以及納米微加工技術(shù)。本書還介紹了主要的納米測(cè)量設(shè)備和測(cè)量技術(shù)。
本書可供從事納米材料研究與器件開發(fā)的科技人員學(xué)習(xí)參考，亦可作為大專院校高年級(jí)本科生和研究生教材。

書籍目錄

第1章緒論1 11納米科技的興起與發(fā)展1 12納米的基本定義5 13納米材料特性研究的主要內(nèi)容和意義8 參考文獻(xiàn)11 第2章納米材料的物理和化學(xué)特性的基礎(chǔ)知識(shí)13 21元素和原子結(jié)構(gòu)13 22分子和物質(zhì)的相態(tài)18 23能級(jí)與能量22 24納米排列和自組裝29 參考文獻(xiàn)31 第3章納米材料的電子能態(tài)特性33 31納米材料的電子結(jié)構(gòu)33 32納米材料中的電子關(guān)聯(lián)和激發(fā)34 33電子能級(jí)的離散特性35 34局域化輸運(yùn)和量子隧穿40 參考文獻(xiàn)41 第4章納米材料的基本效應(yīng)43 41量子尺寸效應(yīng)43 42小尺寸效應(yīng)44 43表面效應(yīng)45 44宏觀量子隧道效應(yīng)47 45介電限域效應(yīng)48 參考文獻(xiàn)49 第5章納米材料的物理特性51 51納米材料的熱學(xué)性能51 52納米微粒的磁學(xué)性質(zhì)52 521磁疇結(jié)構(gòu)52 522超順磁性53 523矯頑力55 524居里溫度56 525磁化率57 53納米微粒的光譜特性58 531寬頻帶強(qiáng)吸收58 532藍(lán)移和紅移現(xiàn)象59 533量子限域效應(yīng)61 534納米微粒的發(fā)光62 參考文獻(xiàn)63 第6章膠體中納米微粒的物理和化學(xué)特性65 61膠體和微粒65 62溶膠中納米微粒的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)67 621擴(kuò)散67 622布朗運(yùn)動(dòng)68 623沉降70 63溶膠的光學(xué)性質(zhì)75 64溶膠的電學(xué)性質(zhì)81 641電動(dòng)現(xiàn)象81 642質(zhì)點(diǎn)表面電荷85 643膠團(tuán)結(jié)構(gòu)及表面電位86 參考文獻(xiàn)87 第7章納米微粒的化學(xué)特性89 71吸附89 711非電解質(zhì)的吸附89 712電解質(zhì)吸附90 72納米微粒的分散與團(tuán)聚92 721分散92 722微粒的團(tuán)聚93 73納米微粒的表面活性和催化作用94 74光催化性能96 參考文獻(xiàn)101 第8章納米材料的表征和測(cè)量103 81電子顯微鏡和顯微結(jié)構(gòu)分析103 811透射電子顯微鏡(TEM)104 812掃描電子顯微鏡(SEM)106 813掃描隧道顯微鏡（SPM）107 814原子力顯微鏡（AFM）111 82納米顆粒的表征和測(cè)量114 821顆粒的粒徑和分布114 822粒徑測(cè)試方法116 83顆粒表面及團(tuán)聚體的表征及表面分析120 831比表面積（BET）法121 832壓汞法122 833團(tuán)聚系數(shù)法和瓶頸數(shù)法124 834素坯密度壓力法125 835表面能譜分析126 84化學(xué)組成和晶態(tài)分析128 841化學(xué)分析法128 842特征X射線分析法129 843原子光譜分析法130 844質(zhì)譜法131 845中子活化分析132 846晶態(tài)的表征132 85振動(dòng)光譜技術(shù)133 851分子的振動(dòng)光譜133 852紅外光譜135 853拉曼光譜137 844紫外可見吸收光譜138 參考文獻(xiàn)140 第9章納米材料在電子學(xué)方面的應(yīng)用141 91引言141 92量子電子器件143 921高電子遷移率三極管145 922量子干涉晶體管147 923單電子晶體管（SETS）147 924碳納米管三極管149 925DNA模板組裝和在電子學(xué)中的應(yīng)用150 93量子信息和量子計(jì)算機(jī)150 931量子計(jì)算機(jī)與經(jīng)典計(jì)算機(jī)的區(qū)別151 932量子計(jì)算機(jī)的工作原理153 94量子計(jì)算機(jī)的樣機(jī)156 參考文獻(xiàn)157 第10章納米材料在磁學(xué)方面的應(yīng)用159 101引言159 102磁性材料在生物、醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用161 1021磁靶向制劑162 1022固定化酶163 1023磁流體熱療和磁控血管內(nèi)磁性微球栓塞164 1024生物分離和提純166 103在磁記錄中的應(yīng)用168 1031磁性記錄與讀寫168 1032量子磁盤與高密度磁存儲(chǔ)169 104在材料分離技術(shù)上的應(yīng)用170 1041化工分離170 1042催化劑分離171 1043礦物分離171 105在巨磁電阻中的應(yīng)用172 106納米微晶軟磁材料及應(yīng)用173 107納米磁流體及應(yīng)用174 108在其他領(lǐng)域的應(yīng)用176 參考文獻(xiàn)177 第11章納米材料在光學(xué)方面的應(yīng)用179 111引言179 112納米材料中的一些基本光學(xué)現(xiàn)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輻射185 113光和納米結(jié)構(gòu)的相互作用185 1131光子捕獲和等離子體激元186 1132介電常數(shù)和極化對(duì)光學(xué)特性的影響186 1133納米孔洞和光子188 114新型納米光學(xué)成像188 115光學(xué)調(diào)制和太陽能吸收板191 1151減反射納米薄膜191 1152熱反射薄膜191 1153納米結(jié)構(gòu)聚合物193 116光子技術(shù)194 1161光子晶體，表面光波導(dǎo)和光路控制194 1162光子存儲(chǔ)和光電腦195 參考文獻(xiàn)196 第12章納米材料在生物醫(yī)藥及生命科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用197 121引言197 122納米生物醫(yī)用材料198 1221納米顆粒和固體生物材料198 1222納米生物薄膜201 1223納米復(fù)合生物材料203 123藥物和基因輸送的納米載體204 1231藥物載體204 1232輸送基因的納米載體207 1233導(dǎo)向藥物209 124納米藥物輸送、控釋系統(tǒng)210 1241納米藥物輸送、控釋系統(tǒng)的特點(diǎn)210 1242納米藥物給藥系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)211 125納米生物傳感器212 1251納米生物傳感元212 1252納米生物傳感器件214 126納米仿生學(xué)和納米機(jī)器人215 參考文獻(xiàn)216 第13章納米材料在能源化工方面的應(yīng)用217 131引言217 132納米催化218 1321一般工業(yè)催化218 1322石油化工催化223 1323燃料（固體推進(jìn)劑）催化225 133儲(chǔ)能227 1331儲(chǔ)氫227 1332碳納米管儲(chǔ)氫228 134蓄熱及能源轉(zhuǎn)換231 1341蓄熱技術(shù)和納米蓄熱材料231 1342硅太陽能電池234 135保溫節(jié)能237 參考文獻(xiàn)241 第14章納米材料在環(huán)保化工方面的應(yīng)用243 141引言243 142抗菌材料244 1421納米Ag抗殺菌材料245 1422納米TiO2抗殺菌材料247 143功能涂料250 1431納米抗老化環(huán)保復(fù)合涂料251 1432抗菌防污納米復(fù)合涂料254 1433抗干擾及電磁屏蔽涂料256 144納米材料在其他降污染方面的應(yīng)用257 1441有害氣體治理257 1442廢水處理260 1443阻聲降噪262 參考文獻(xiàn)264 第15章納米微加工技術(shù)267 151納米操作工具267 1511納米操縱器267 1512原子操縱器268 152納米加工技術(shù)269 1521光刻技術(shù)269 1522電子束刻蝕技術(shù)271 1523分子束外延271 153自組裝技術(shù)273 參考文獻(xiàn)275

編輯推薦

　　本書以物質(zhì)的最基本的原子、分子的特性和結(jié)構(gòu)為切入點(diǎn)，介紹了納米材料特殊的效應(yīng)和性質(zhì)，包括納米材料的比表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、界面效應(yīng)和宏觀量子效應(yīng)，并介紹了納米材料的異常特性，如光學(xué)特性、電學(xué)特性、磁學(xué)特性、敏感特性、催化化學(xué)特性。并根據(jù)納米材料的物理和化學(xué)特性介紹了納米材料在電子學(xué)方面、磁學(xué)方面、光學(xué)方面、生物醫(yī)藥及生命科學(xué)領(lǐng)域、能源化工方面、環(huán)?；し矫娴膽?yīng)用以及納米微加工技術(shù)。本書還介紹了主要的納米測(cè)量設(shè)備和測(cè)量技術(shù)。 　　本書可供從事納米材料研究與器件開發(fā)的科技人員學(xué)習(xí)參考，亦可作為大專院校高年級(jí)本科生和研究生教材。

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