本书为“低维材料与器件丛书”之一。低维材料，由于其自身的导热性质及结构可控性，一直以来在热管理方面得到了很好的应用。低维碳基材料具有优异的导热性能，可以广泛应用于芯片、电子元器件、电源系统、大功率发光二极管（LED）等散热与管理。本书是基于作者及团队在低维材料的导热性能及其热管理应用领域十几年研究成果的总结，并对国内外

本书研究成果受到国家自然科学基金委员会、国家级重点实验室基金和中国博士后科学基金会等资助。本书呈现了作者在GNPs/Ti复合材料领域以纯钛为主要基体开展的基础性研究成果，主要内容包括：混合粉体制备与预成型工艺，界面反应控制及微观结构表征、微观构型设计、热加工与大塑性变形，以及复合材料的强韧化机理和力学行为研究等。GNP

本书系统阐述了纳米多孔环境材料的概念、制备方法、表征技术与应用，主要以典型大宗固废为原料制备不同类型的纳米多孔材料，包括常规的沸石分子筛与介孔二氧化硅，以及新兴的金属-有机框架材料(MOFs)，重点介绍了制备的纳米多孔材料在吸附水中污染物方面的应用；此外，系统总结了煤基固废基纳米多孔材料的研究进展。

本书围绕纤维素膜的制备、改性、表征，以及其在水处理中的应用等内容展开。主要介绍了纤维素超滤膜的制备及其与二氧化锆和金属有机骨架的共混改性、通过高碘酸盐氧化和TEMPO氧化的表面改性，纤维素纳滤膜、醋酸纤维素纳滤膜、醋酸聚酰胺纤维素薄膜复合纳滤膜、零盐阻交联纤维素薄膜复合纳滤膜、全纤维素膜等的制备、改性与水处理应用等内容

新型纳米材料与器件是材料类、化工类等专业学生学习和掌握材料科学基础知识、材料成分与性能设计方法以及功能材料器件化应用的重要专业课。该课程体现材料与器件之间的本质关联，材料是功能化器件的物质基础与现实应用的重要依托。本书着重基本知识、基本理论、器件结构和应用的讲解；在培养实践能力方面着重材料制备与微观结构表征、功能器件设

本书采用不同的方法制备了三种碳基纳米复合材料：借助具有良好生物相容性的聚阳离子电解质PDDA对rGO进行功能化得到PDDA-rGO纳米复合材料；采用简单的一步水热法，通过调节前驱物pH值制备了形貌和晶型不同的含铁化合物修饰的rGO纳米复合物；通过在管式炉中采用氢氩混合气还原功能化MWCNTs上磷钼酸水合物的方法制备了M

本书以石墨烯为主要原料，采用不同的方法构筑出石墨烯/单原子Fe新型催化材料及其高强度大面积载体，表征分析所合成材料的精细结构，构筑二氧化碳还原的催化电极，检测二氧化碳电化学还原的性能，揭示二氧化碳电化学还原的机理。

本书主要采用基于密度泛函理论(DFT)和非平衡格林函数(NEGF)的第一性原理计算方法，围绕几种新型高机械强度、高导电性和良好的电子可调性的二维类石墨烯纳米材料展开一系列的研究，研究了常见有毒小分子气体在二维材料表面上的吸附构型、吸附强度、电子结构和电流—电压输运等性质。一方面分析了二维材料对某种气体吸附的选择性、敏感

本书共6章，第1章是晶体形成的内在机制与几何晶体学，这是所有从事材料研究工作者的共同基础知识，也是材料科学基础的重要内容；第2章是量子力学方法，简明扼要地介绍了如何对晶体中微观粒子（电子、声子和自旋）的运动和相互作用进行描述，这是理解微观世界的基础；第3章是统计物理，通过这部分内容的学习，读者能够有效地建立起微观与宏观

纳米结构是以纳米尺度的物质单元为基础、按一定规律构筑的一种材料体系，其展现出了一系列优异的性能，在信息、能源、环境、生命科学等领域显现出广阔的应用前景。本书分别介绍了纳米材料及其制备策略、纳米材料制备的基础理论、纳米材料的气相法制备、纳米材料的液相法制备、纳米材料的固相法制备、纳米材料的表面改性技术、纳米材料的加工技术