纳米材料化学简明教程
作者：汪信，刘孝恒 编著
出版时间：2014年
内容简介
作者结合自己多年的教学和科研积累，同时注意学习、借鉴国内外先进经验，并在作者之前的专著、教材基础上，编写了本教材。书中介绍了一些与纳米材料有关的知识，涉及无机化学、物理化学、有机化学、生物化学和高分子化学等学科，故可称为纳米材料化学。本书具有以下3个特点：（1）知识介绍的系统性――书中内容基本覆盖了纳米材料研究中所关注的主要领域，最后还有纳米材料科技论文英文撰写方面的知识介绍；（2）知识介绍的梯度性――既有较多基础性的知识介绍，也有部分科研新进展、新概念等提高性的内容；（3）知识介绍的趣味性――注重形象化比喻，并时常引入人文科学、美学等方面的知识，各章均附有一些相关插图。本书可作材料和其他相关专业的教科书或教学参考书，适合硕士、博士研究生和高年级本科生的学习，每章均有习题和思考题，并附有参考答案。最后还需要指出的是，为方便课堂教学、课程学习，本书附有图文并茂、内容丰富的ppt文件，共计400多页，可满足2学分的课堂教学和课程学习。作为本教材的重要组成部分，这些电子文档中的内容主要来自于纸质教材，同时还有其他补充，该电子课件形式也不拘泥于纸质教材。
目录
0 绪论纳米科技及发展简史1
0.1纳米科技与纳米材料1
0.2从诺贝尔奖中寻觅纳米科技发展的踪迹2
0.3从全球性一些重要科技期刊的发展史看纳米材料研究的旺盛活力5
0.4纳米材料学是一年轻但具有深厚积淀的学科6
思考题与习题6
参考文献7
第1章纳米材料的重要特性8
1.1纳米材料与纳米结构8
1.1.1关于纳米材料与纳米结构8
1.1.2纳米材料的微结构及品质评价9
1.2重要特性11
1.2.1表面与界面效应11
1.2.2小尺寸效应13
1.2.3量子尺寸效应14
1.2.4宏观量子隧道效应16
1.2.5纳米材料的可见光谱学16
思考题与习题19
参考文献20
第2章纳米材料的制备21
2.1关于纳米材料的制备21
2.2物理方法制备纳米材料22
2.2.1应用特殊的加热手段22
2.2.2气体冷凝法23
2.2.3等离子体法23
2.2.4机械研磨25
2.2.5高温高压法26
2.2.6原子能辐照26
2.3化学方法制备纳米材料27
2.3.1化学方法制备纳米材料的基本思想27
2.3.2化学沉积法30
2.3.3水热及溶剂热法32
2.3.4微乳液法34
2.3.5sol.gel法35
2.3.6气.液.固（VLS）法36
2.3.7纯粹固相化学反应法37
2.3.8其他的一些物理化学手段38
2.4一些纳米材料制备的研究进展39
2.4.1模板合成法40
2.4.2CVD法的延伸与拓展40
2.4.3sol.gel法的发展42
2.4.4相转移法44
思考题与习题45
参考文献46
第3章纳米材料结构表征47
3.1纳米材料结构的XRD表征47
3.1.1关于XRD谱图47
3.1.2谢乐公式48
3.1.3纳米薄膜的XRD表征50
3.2纳米材料结构的气体吸附法表征53
3.2.1比表面积的BET法测定53
3.2.2孔径分布测定55
3.3纳米材料结构的显微观察56
3.3.1纳米材料结构的电子显微观察57
3.3.2纳米材料结构表征的STM和AFM技术61
3.4XRD与TEM对纳米材料结构的综合分析66
3.4.1一次纳米粒子与二次纳米粒子66
3.4.2粒径分布67
3.4.3XRD与HRTEM67
3.4.4XRD与ED68
3.4.5有序结构纳米材料的表征71
思考题与习题73
参考文献74
第4章纳米材料晶体学76
4.1关于ZnO的六方晶型76
4.2表面缺陷77
4.3纳米晶体生长的取向性79
4.4纳米材料晶体学研究若干进展80
4.4.1纳米晶体表面原子数的计算80
4.4.2介晶结构82
4.4.3超晶格84
4.4.4锐钛矿型纳米TiO2晶体晶面的控制性生长86
4.4.5纳米催化剂活性因素研究及新进展89
思考题与习题90
参考文献90
第5章纳米材料磁学92
5.1有关磁学的一些基本概念93
5.1.1材料的磁性及居里温度93
5.1.2磁滞回线及相关概念95
5.1.3磁能、磁各向异性和磁畴95
5.2磁性纳米材料96
5.3纳米材料特殊的磁性质97
5.3.1各向异性97
5.3.2磁性长度98
5.3.3磁畴98
5.3.4超顺磁性101
5.3.5交换作用102
5.3.6居里温度103
思考题与习题104
参考文献105
第6章纳米材料电子学与光电子学106
6.1从计算机技术的发展过程谈起106
6.1.1计算机存储技术107
6.1.2计算机控制和运算技术109
6.2纳米材料电子学重要理论基础112
6.2.1单电子输运理论112
6.2.2弹道输运理论113
6.2.3压电效应113
6.3纳米材料电子学研究进展简介113
6.3.1纳米尺度集成电路发展的障碍及解决对策113
6.3.2纳米发电机115
6.4纳米材料光电子学简介115
6.4.1能隙115
6.4.2发光纳米半导体材料116
思考题与习题118
参考文献119
第7章纳米材料生物学120
7.1生物领域中的纳米材料和纳米结构120
7.1.1DNA的纳米结构121
7.1.2蛋白质的纳米结构121
7.1.3病毒122
7.1.4动植物界丰富的纳米结构125
7.2纳米机器126
7.2.1天然的纳米机器――DNA127
7.2.2生物分子马达127
7.3生物识别技术129
7.3.1基于纳米金的识别技术129
7.3.2量子点130
7.4纳米材料生物学研究进展132
7.4.1蛋白质结构形态的改变132
7.4.2核酸作模板制备纳米材料132
思考题与习题133
参考文献134
第8章自组装与超分子结构135
8.1超分子化学135
8.2自组装的概念136
8.3一些重要的超分子结构140
8.3.1单分子薄膜140
8.3.2金属有机化合物和配合物141
8.3.3有机物143
8.3.4其他151
思考题与习题153
参考文献154
第9章重要的纳米材料155
9.1单质156
9.1.1碳纳米材料156
9.1.2金属162
9.2二元无机非金属化合物162
9.2.1氧化物163
9.2.2硫化物166
9.2.3其他166
9.3二元金属纳米材料168
9.4其他无机化合物169
9.4.1硅酸盐纳米材料169
9.4.2钙钛矿型晶体170
9.4.3尖晶石型晶体171
9.4.4烧绿石型晶体172
9.5有机物174
思考题与习题175
参考文献177
第10章纳米材料的应用178
10.1金属纳米材料178
10.1.1力学性能178
10.1.2软磁性能179
10.1.3催化性能179
10.1.4储氢性能179
10.2磁性液体180
10.2.1磁性液体及其性能180
10.2.2磁性液体的应用180
10.3纳米复合材料180
10.3.1在医学、生物领域中的应用181
10.3.2纳米催化剂184
10.3.3高分子/纳米复合材料186
10.4纳米器件与装置188
10.4.1新型太阳能电池188
10.4.2光催化190
10.4.3传感器192
思考题与习题194
参考文献194
第11章纳米材料研究英文论文的写作及范例50句195
11.1 标题196
11.2摘要197
11.3前言199
11.4实验部分201
11.5结果和讨论202
11.6结论204
11.7其他部分205
思考题与习题206
参考文献207
附录部分思考题与习题参考答案209
