本书系统阐述先进纳米材料核心知识体系与应用技术,共6章,全面覆盖纳米材料的关键性能、制备技术、物质结构基础、表征方法学以及样品制备规范,旨在为相关领域研究生和科研人员提供坚实的理论基础与实践指导。本书逻辑严谨、内容前沿、实用性强,是助力研究生系统掌握纳米科技核心知识、提升科研创新能力的必备专业教材。
本书可作为材料、能源化学、能源化学工程等专业的教材,也可供相关专业从业者作为参考之用。
杨丽霞,博士,南昌航空大学环化学院科研平台负责人,教授,入选 江西省“百千万人才”工程、江西省“青年井岗学者”、江西省杰出青年基金获得者,主要从事环境功能半导体纳米材料制备及其在有机污染物降解、重金属离子无害化处理、新能源开发中的应用研究,聚焦水污染控制、光电催化空气净化等领域,先后主持国家自然科学基金等省部级以上课题十余项,发表 SCI 论文 50 余篇,获国家发明专利十余项,深耕环境工程领域多年,具备扎实的理论功底与丰富的科研实践经验。
第1章先进纳米材料基本性能001
1.1引言001
1.2宏观量子隧道效应与量子尺寸效应004
1.3表面效应与体积效应006
1.4先进纳米材料的物理性能007
1.5先进纳米材料的化学性能011
1.6先进纳米材料的生物医学性能017
1.7环境毒理性与可持续性021
复习思考题023
参考文献024
第2章纳米材料典型制备技术026
2.1“自下而上”法合成纳米材料026
2.2“自上而下”法合成纳米材料038
复习思考题046
参考文献047
第3章纳米材料物质结构基础049
3.1原子核外电子的运动状态050
3.2多电子原子结构057
3.3晶体结构周期性与布拉维点阵058
3.4晶向与晶面068
3.5电子衍射原理与应用071
复习思考题075
参考文献076
第4章常用纳米材料表征技术077
4.1形貌显微表征078
4.2结构分析表征098
4.3光谱学性能表征109
4.4表面积与界面分析119
4.5孔结构分析120
复习思考题123
参考文献124
第5章新型纳米材料表征技术125
5.1球差校正电镜技术125
5.2同步辐射光谱与成像技术135
5.3核磁共振与磁共振成像在纳米材料中的应用151
复习思考题163
参考文献164
第6章纳米材料表征样品制备技术166
6.1样品制备测试过程中的基本原则与注意事项166
6.2常见纳米材料表征技术的样品制备方法168
6.3TEM样品的典型制备方法171
6.4SEM样品的典型制备方法173
6.5同步辐射实验样品的特殊需求与挑战182
6.6样品测试的实验案例分析与常见问题解决方案186
复习思考题189
参考文献189