纳米材料化学基础

纳米材料由于其独特的尺寸效应和量子效应，表现出与宏观材料截然不同的物理、化学和生物特性，具有广阔的应用前景。本书旨在从化学的视角，系统介绍纳米材料的基本概念、制备原理和方法，内容涵盖了纳米材料的定义、结构、制备、表征、性质和应用等方面，既注重理论讲解，又注重实践应用。全书分为9章，包括绪论、纳米材料的热力学与动力学、纳米材料的晶体学、纳米材料的制备、纳米材料的表征、无机纳米材料化学、有机纳米材料化学、纳米材料超分子化学及纳米材料的应用。 本书可作为高等院校材料科学与工程、化学、物理等相关专业本科生和研究生的教材，也可供从事纳米科学与技术研究和开发的科技工作者参考。

高等院校教师

前言 第1章绪论1 11材料化学的内涵1 12材料的分类3 121金属材料3 122无机非金属材料4 123高分子材料5 124复合材料5 125纳米材料6 13纳米材料的分类6 14纳米材料的特性7 141纳米尺度效应7 142纳米材料特性8 思考题10 参考文献11 第2章纳米材料的热力学与动力学12 21结晶热力学12 22纳米粒子成核动力学14 221空气/水界面薄膜生成动力学15 222纳米催化剂光催化动力学16 23纳米粒子团聚自发性20 24纳米粒子团聚动力学20 思考题22 参考文献22 第3章纳米材料的晶体学23 31关于ZnO的六方晶型23 32纳米晶体生长的取向性25 321ZnO纳米晶体生长的取向性25 322CdS纳米晶体生长的取向性26 33纳米材料的缺陷28 331纳米材料中缺陷的作用28 332纳米材料中缺陷的合成控制30 思考题31 参考文献31 第4章纳米材料的制备33 41物理法制备纳米材料33 411真空蒸发冷凝法33 412物理粉碎法34 413溅射法36 42化学法制备纳米材料37 421化学气相沉积法37 422液相化学反应法45 423固相化学反应法54 思考题57 参考文献57 第5章纳米材料的表征59 51显微镜59 511扫描电镜59 512透射电镜64 513原子力显微镜67 52X射线光谱68 521X射线衍射光谱分析法68 522X射线吸收光谱69 523X射线光电子能谱72 53分子光谱80 531紫外-可见-近红外光谱80 532红外光谱82 533拉曼光谱84 54粒度分析技术87 541动态光散射法87 542激光粒度分析法89 543高速离心沉降法93 544电超声粒度分析法96 思考题98 参考文献99 第6章无机纳米材料化学101 61单质纳米材料101 611碳纳米材料101 612硅纳米材料108 613金属单质纳米材料110 62二元无机化合物纳米材料111 621氧族化合物111 622氮化物117 623碳化物120 624硼化物122 63其他无机化合物纳米材料123 631钙钛矿123 632二维MXene材料125 633尖晶石126 634硅酸盐129 635层状双金属氢氧化物134 思考题136 参考文献136 第7章有机纳米材料化学140 71金属有机化合物140 711金属有机框架材料140 712金属配位纳米粒子和金属聚合物 纳米粒子141 72穴状有机物143 73分子开关145 731化学激活分子开关145 732光激活分子开关146 思考题147 参考文献147 第8章纳米材料超分子化学149 81超分子149 82自组装151 821冠状化合物的分子组装152 822环糊精的分子组装154 823杯芳烃的分子组装155 824其他合成受体的分子组装156 思考题158 参考文献158 第9章纳米材料的应用161 91纳米材料在能源环境领域的应用161 911氢气储存161 912电解水制氢162 913燃料电池162 914锂离子电池163 915超级电容器164 916废水处理166 92纳米材料在电子信息领域的应用166 921纳米发光功能材料167 922光子晶体和光子存储167 923磁性液体169 93纳米材料在生物医药领域的应用170 931药物传递170 932医学造影174 933医学诊断174 思考题175 参考文献175