纳米材料与纳米技术(高等学校教材)

本书是高等学校教材。全书介绍了纳米材料的结 构和性能以及制备方法，并讲述了纳米材料的应用和 纳米材料与技术的新进展。本书主要任务是使材料专 业本科生对纳米材料有一个比较广泛的了解。通过本 课程的学习可了解到纳米材料和技术的发展趋势，掌 握纳米材料的基本知识和基本理论，包括纳米颗粒， 纳米管线，纳米薄膜，纳米固体材料，纳米结构的概 念、特点、性能和制备方法等。全书共分9章，第1章 综述了纳米材料与纳米技术的发展历程；第2章讲述了 纳米材料的分类、概念及其特性；第3章讲解了纳米粉 体材料的制备技术及其特点；第4章到第6章分别介绍 了一维纳米碳管、纳米固体材料、介孔材料的特点及 其制备方法；第7章是纳米材料的分析表征技术；第8 章叙述了纳米材料的应用；第9章为有关纳米材料的潜 在危害。 本书适合从事或有兴趣于纳米材料与纳米技术研 究或教学的教师、研究生、本科生等人员阅读，另外 ，有些章节也可作为科普读物。

第1章 绪论 1.1 纳米材料与纳米技术发展历史 1.1.1 纳米材料与纳米技术的诞生 1.1.2 纳米材料与纳米技术的发展 1.2 中国纳米材料与技术发展概况 1.3 纳米材料热点领域的新进展 1.3.1 纳米组装体系的设计和研究 1.3.2 高性能纳米结构材料的合成 1.3.3 纳米添加使传统材料改性 1.3.4 纳米涂层材料的设计与合成 1.3.5 纳米颗粒表面修饰和包覆的研究 参考文献 第2章 纳米材料 2.1 纳米材料的分类 2.1.1 纳米微粒 2.1.2 纳米固体 2.1.3 纳米组装体系 2.2 纳米材料的性质 2.2.1 纳米材料的表面效应 2.2.2 纳米材料的小尺寸效应 2.2.2.1 特殊的光学性质 2.2.2.2 特殊的热学性质 2.2.2.3 特殊的磁学性质 2.2.2.4 特殊的力学性质 2.2.2.5 电学性质 2.2.3 纳米材料的宏观量子隧道效应 2.3 纳米材料的团聚与分散 2.3.1 纳米材料的团聚 2.3.2 纳米颗粒在液体介质中的团聚机理 2.3.3 纳米颗粒在气体介质中的团聚机理 2.3.4 纳米颗粒的分散 2.3.5 气体介质中纳米粉体分散技术与机理 2.3.6 液体介质中纳米粉体分散技术与机理 2.4 纳米颗粒表面修饰 2.4.1 表面物理改性 2.4.2 表面化学改性 参考文献 第3章 纳米粉体制备 3.1 纳米粉体材料的物理法制备 3.1.1 蒸发冷凝法 3.1.1.1 电阻加热法 3.1.1.2 高频感应法 3.1.1.3 溅射法 3.1.1.4 流动液面真空蒸镀法 3.1.1.5 通电加热蒸发法 3.1.1.6 混合等离子体法 3.1.1.7 激光诱导化学气相沉积（LICVD） 3.1.1.8 化学蒸发凝聚法（CVC） 3.1.1.9 爆炸丝法 3.1.2 机械合金化（MA） 3.1.2.1 MA物理过程 3.1.2.2 MA工艺过程 3.1.2.3 MA工艺特点 3.1.2.4 MA工艺的主要影响因素 3.1.2.5 MA工艺中的理论研究 3.2 纳米粉体材料的湿化学法制备 3.2.1 液相中生成固相微粒的机理 3.2.2 溶胶凝胶法（Sol-Gel） 3.2.2.1 溶胶凝胶技术的原理 3.2.2.2 溶胶凝胶技术的前驱体分析 3.2.2.3 溶胶凝胶技术的应用举例 3.2.3 微乳液技术 3.2.3.1 微乳反应器原理 3.2.3.2 微乳反应器的形成及结构 3.2.3.3 微乳液法的应用举例 3.2.4 喷雾热分解（SP）法 3.2.4.1 喷雾技术 3.2.4.2 喷雾热分解合成步骤 3.2.4.3 喷雾热分解应用举例 3.2.5 水热法 3.2.5.1 水热法原理及特点 3.2.5.2 水热法的装置——高压釜 3.2.5.3 水热法的分类 3.2.5.4 水热法应用举例 3.2.6 沉淀法 3.2.6.1 沉淀法的原理 3.2.6.2 沉淀法原料选择及溶液配制 3.2.6.3 沉淀法的应用举例 3.3 纳米粉体材料的湿声化学法制备 3.3.1 湿声化学法简介 3.3.2 湿声化学法工艺过程与特点 3.3.3 湿声化学法的机理 3.3.4 湿声化学法的应用举例 3.3.4.1 PZT粉体合成 3.3.4.2 SBT粉体合成 参考文献 第4章 一维纳米材料——纳米碳管 4.1 纳米碳管的性质及其应用 4.1.1 纳米碳管的结构 4.1.2 纳米碳管的性质 4.1.3 纳米碳管的应用 4.1.3.1 纳米电子学方面 4.1.3.2 复合材料领域 4.1.3.3 能源方面 4.1.3.4 医疗领域及生物工程 4.1.3.5 化学领域 4.2 纳米碳管的制备 4.2.1 电弧法 4.2.2 催化裂解法（CVD） 4.2.3 激光蒸发法 4.2.4 化学气相沉积法 4.2.5 热解聚合物法 参考文献 第5章 纳米固体材料 5.1 纳米固体材料的分类 5.2 纳米固体材料的微结构及其特性 5.2.1 类气态模型 5.2.2 扩展结构 5.2.3 短程有序 5.2.4 界面缺陷态模型 5.2.5 界面可变结构模型 5.3 纳米陶瓷 5.3.1 纳米陶瓷的性质与应用 5.3.1.1 力学性能及应用 5.3.1.2 电学性能及应用 5.3.1.3 光学性能及应用 5.3.1.4 磁学性能及应用 5.3.1.5 催化性能及应用 5.3.1.6 敏感性能及应用 5.3.1.7 其他性能及应用 5.3.2 纳米陶瓷的制备 5.3.2.1 纳米陶瓷的成型 5.3.2.2 纳米陶瓷的烧结 5.4 纳米薄膜 5.4.1 纳米薄膜的分类 5.4.2 纳米薄膜的特性 5.4.2.1 机械力学性能 5.4.2.2 电磁学性能 5.4.2.3 光学性能 5.4.2.4 气敏特性 5.4.3 纳米薄膜的制备 5.4.3.1 薄膜的形成过程与影响因素 5.4.3.2 纳米薄膜的制备技术简介 5.4.4 纳米薄膜的研究进展 5.4.4.1 纳米磁性膜