內容簡介
本書分別介紹了納米微粒、納米管(線)、納米薄膜和納米塊體(納米陶瓷)材料的製備技術;以單元納米體為基礎進行複合或組裝的納米複合材料和納米結構材料的製備技術;調整表面活性、防止團聚的納米材料表面包覆和修飾技術。為了幫助理解製備技術和選擇合適的製備方案,對納米材料的基本特性和形成機制以及材料的設計也進行了專門的介紹。本書還對納米材料成品後的表征和檢測的知識進行了介紹。
本書內容豐富,介紹深入淺出,適合不同專業背景從事納米材料製備的專業工程技術人員和研究人員,也可作為各大專院校與新材料專業的教學參考書。
圖書目錄
第1章 緒論
1.1 納米科技的發展和製備技術的形成
1.2 納米材料的定義、分類和特徵
1.3 納米製備技術的種類和進展
參考文獻
第2章 納米材料的基本結構特性和納米材料的設計
2.1 納米材料基本單元的結構
2.1.1 原子團簇
2.1.2 納米微粒
2.1.3 人造原子(量子點)
2.1.4 碳納米管、納米棒、納米絲和納米線
2.1.5 納米薄膜
2.2 納米材料的特性
2.2.1 基本物理效應
2.2.2 擴散、晶化及燒結特性
2.2.3 光學特性
2.2.4 電阻和電磁特性
2.2.5 量子光電和介電特性
2.2.6 熱學和力學特性
2.3 新材料設計的手段和方法
2.3.1 計算機分子模擬
2.3.2 原理和方法
參考文獻
第3章 納米材料形成的基本原理
3.1 納米微粒形成機理
3.1.1 機械粉碎法製備的納米微粒形成機理
3.1.2 蒸發過程中納米微粒的形成機理
3.1.3 氣相化學反應中顆粒的生成及機理
3.1.4 液相化學合成納米顆粒形成及抗聚集機制
3.2 納米管的形成機制
3.2.1 催化熱解法機制
3.2.2 電弧法或雷射蒸發法機制
3.2.3 單壁碳納米管形成機制
3.3 納米薄膜形成機制
3.3.1 氣體在固體表面的撞擊和吸附
3.3.2 表面擴散
3.3.3 薄膜的形核和成膜
參考文獻
第4章 微、納米顆粒的物理製備技術
4.1 機械粉碎
4.1.1 傳統的機械粉碎
4.1.2 高能球磨
4.1.3 高速氣流粉碎
4.2 氣相沉積
4.2.1 熱蒸發法
4.2.2 流動油麵上的真空蒸發沉積
4.2.3 電漿蒸發沉積
4.2.4 雷射蒸發沉積
4.2.5 電子束蒸發沉積
4.2.6 電弧放電加熱蒸發法
4.2.7 高頻感應加熱蒸發法
4.2.8 離子濺射法
參考文獻
第5章 化學方法製備納米顆粒
5.1 液相反應製備納米顆粒
5.1.1 沉澱法
5.1.2 水熱法和溶劑熱法
5.1.3 霧化水解法和噴霧熱解法
514溶膠凝膠法116
515微乳液法127
52氣相化學沉積製備納米顆粒132
521氣相化學沉積的基本過程132
522熱管爐加熱化學氣相反應法134
523電漿化學反應沉積納米顆粒139
參考文獻145
第6章製備納米顆粒的其他綜合方法146
61雷射誘導氣相化學反應法146
611雷射氣相化學反應法製備納米顆粒的原理147
612雷射化學氣相反應製備納米微粒的實驗裝置150
613雷射化學氣相反應法製備納米微粒的過程153
614雷射化學氣相反應製備納米微粒的技術控制154
62電弧電流法製備納米顆粒157
63輻射法製備納米顆粒159
64冷凍乾燥法製備納米顆粒161
參考文獻164
第7章納米顆粒的表面改性和修飾處理165
71納米顆粒表面修飾改性的目標與方法概述166
711納米微粒的表面修飾改性的目標166
712納米顆粒表面修飾改性的方法的基本類型168
72納米顆粒的無機包覆及表面修飾改性168
721金屬的包覆及表面改性169
722無機化合物的包覆及表面改性170
73納米顆粒的有機包覆及表面修飾改性172
731小分子有機物的包覆及表面處理172
732高分子聚合物包覆及表面改性174
74防止納米顆粒團聚的表面處理180
741慢氧化處理181
742表面包覆與表面改性182
743防團聚劑182
744溶劑貯存182
745直接成材183
746納米顆粒製備中的安全處理183
參考文獻183
第8章一維納米材料(管、線、棒)的製備185
81單壁納米碳管186
811電弧法187
812雷射蒸發法189
813催化熱解法190
814太陽能法191
82雙壁納米碳管的製備192
821富勒烯充填處理法192
822電弧放電法193
823流動催化法193
83多壁納米碳管的製備195
831電弧法195
832催化熱解法196
833其他方法200
84納米線(絲)的製備方法201
841物理法201
842化學法204
85納米棒211
851物理蒸發法211
852微乳液法212
853水熱法213
854模板法213
參考文獻214
第9章二維納米材料(納米薄膜)的製備217
91真空蒸發法219
92濺射法222
921射頻濺射222
922磁控濺射224
93微波法227
94分子束外延229
95溶膠凝膠法232
96化學氣相沉積236
97金屬有機化學氣相沉積239
98電化學法243
參考文獻245
第10章納米固體(三維)材料的製備方法247
101納米金屬與合金材料的製備248
1011惰性氣體蒸發、原位加壓製備法248
1012高能研磨結合加壓成塊法250
1013非晶晶化法252
102納米陶瓷的製備255
1021無壓力燒結255
1022熱壓燒結法257
1023微波燒結法262
參考文獻264
第11章納米複合材料的製備266
111無機納米複合材料的製備267
1111溶膠凝膠法267
1112高能球磨法269
1113氣相沉積法271
112有機無機納米複合材料的製備272
1121插層複合法274
1122溶膠凝膠法278
1123納米粒子直接分散法282
1124原位分散聚合複合法283
1125超臨界流體注入法285
參考文獻287
第12章納米結構材料的製備289
121納米結構和分子自組裝290
1211納米結構自組裝290
1212分子自組裝292
122LB膜技術295
1221LB膜的製備原理和成膜材料295
1222制膜基本過程296
1223成膜方式的選擇297
123模板法299
1231模板的製備和分類299
1232納米結構模板合成法300
1233納米陣列模板合成法302
124納米孔結構材料304
1241微孔材料的製備304
1242介孔材料的製備308
1243大孔材料的製備310
125其他納米結構材料的製備314
1251單電子電晶體的製備314
1252半導體量子點的製備316
1253碳納米管有序陣列的製備316
1254納米粒子和離子團與沸石的組裝體系的製備317
參考文獻320
第13章納米材料的檢測分析技術324
131化學組成和晶態分析324
1311常規化學分析法324
1312特徵X射線分析法324
1313原子光譜分析法326
1314質譜法327
1315中子活化分析327
1316晶態的表征327
132納米顆粒的表征和測量328
1321顆粒的粒徑和分布328
1322粒徑測試方法331
133納米糰聚體的表征及表面分析335
1331比表面積法335
1332壓汞法336
1333團聚係數法和瓶頸數法338
1334素坯密度壓力法339
1335表面分析340
134納米碳管的檢測342
1341納米碳管的孔結構及比表面342
1342X射線衍射343
1343電子衍射344
1344拉曼光譜344
135熱分析技術344
1351差熱分析345
1352熱重分析348
1353高溫X射線分析349
1354綜合熱分析350
136振動光譜分析技術351
1361分子的振動光譜352
1362紅外光譜353
1363拉曼光譜355
1364紫外可見吸收光譜356
137電子顯微鏡和顯微結構分析357
1371透射電子顯微鏡358
1372掃描電子顯微鏡360
1373掃描隧道顯微鏡361
1374原子力顯微鏡364
參考文獻367
編輯推薦
本書內容豐富,介紹深入淺出,適合不同專業背景從事納米材料製備的專業工程技術人員和研究人員,也可作為各大專院校與新材料專業的教學參考書。