纳米材料制备与表征——理论与技术

纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度（1～100nm）的物质或由它们作为基本单元构成的材料，其展现出了一系列优异的性能，在能源、环境、生命、材料等领域显示出广阔的应用前景。本书介绍了纳米材料的基本理论、制备与表征方法、实验技术与创新设计等内容，包括纳米材料及其性能、纳米材料合成与制备、纳米材料表征方法、纳米材料制备实验、纳米材料表征实验、综合设计类实验等。本书可以作为纳米材料与技术专业本科生的专业理论课与实验课教材，也可供材料、生物医学、能源动力类相关研究生、技术人员与研究人员参考。

前言
第1章纳米材料及其性能
1.1纳米材料的维度
1.1.1零维纳米材料
1.1.2一维纳米材料
1.1.3二维纳米材料
1.2纳米材料的基本效应
1.2.1量子尺寸效应
1.2.2表面效应
1.2.3量子隧道效应
1.2.4量子限域效应
1.3纳米材料的基本性能
1.3.1电学性质
1.3.2光学性质
1.3.3热学性质
1.3.4力学性质
1.3.5磁学性质
1.4纳米材料的主要应用
1.4.1光催化领域
1.4.2光学领域
1.4.3新能源领域
1.4.4纳米磁性材料
1.4.5超大规模集成电路
思考题
参考文献
第2章纳米材料合成与制备
2.1液相法合成与制备
2.1.1形核与晶体生长
2.1.2沉淀法
2.1.3水热法与溶剂热法
2.1.4溶胶-凝胶法
2.2气相法合成与制备
2.2.1蒸发凝聚法
2.2.2化学气相沉积法
2.2.3离子溅射法
2.3固相法合成与制备
2.3.1球磨法
2.3.2喷气式超细粉碎法
2.3.3固相反应法
2.3.4固相烧结法
2.4微纳加工与制备工艺
2.4.1光学曝光技术
2.4.2激光刻蚀技术
2.4.3电子束刻蚀技术
2.4.4聚焦离子束加工技术
思考题
参考文献
第3章纳米材料表征方法
3.1结构表征
3.1.1X射线衍射
3.1.2扫描电子显微镜
3.1.3透射电子显微镜
3.1.4原子力显微镜
3.2元素表征
3.2.1X射线光电子能谱
3.2.2X射线能量色散谱
3.3光谱表征
3.3.1紫外-可见光谱
3.3.2红外光谱
3.3.3拉曼光谱
思考题
参考文献
第4章纳米材料制备实验
实验1水热法制备TiO2纳米材料
实验2溶剂热法制备CdS纳米材料
实验3溶胶-凝胶法制备TiO2纳米材料
实验4静电纺丝法制备TiO2纳米材料
实验5电化学沉积法制备ZnO纳米阵列薄膜
实验6化学气相沉积法制备ZnO纳米线
实验7直流溅射法制备金属薄膜
实验8高能球磨法制备Bi2Te3纳米材料
实验9聚合物电致发光器件的制备及性能表征
第5章纳米材料表征实验
实验1X射线粉末衍射实验
实验2扫描电子显微镜实验
实验3选区电子衍射实验
实验4表面增强拉曼散射实验
实验5纳米材料比表面积的测定
实验6原子力显微镜表征实验
实验7光电催化表征实验
实验8紫外-可见分光光度计实验
实验9接触角表征实验
第6章综合设计类实验
实验1利用静电纺丝技术制备TiO2纳米线及其结构相变、光催化性能的研究
实验2表面增强拉曼基因传感芯片的制备及性能研究
实验3ZnO纳米管阵列的制备及其光电化学性能研究
实验4TiO2/ZnO异质结构纳米线阵列的制备及其光电性能研究
实验5TiO2/Cu2O核壳结构纳米线阵列的制备及光催化分解水制氢研究
实验6稀土上转换发光纳米材料的制备及发光性能研究
实验7基于再沉淀-包覆法制备纳米光敏剂及光动力性能的研究
实验8硅PN结光电探测器的制备及光电性能测试
实验9锂离子电池的制备与电学性能测试
实验10染料敏化太阳能电池的制备与性能测试
附录常用仪器的使用方法及注意事项