納米材料基礎與應用

納米材料基礎與應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

林誌東 編
圖書標籤:
  • 納米材料
  • 納米技術
  • 材料科學
  • 材料工程
  • 物理學
  • 化學
  • 應用科學
  • 前沿技術
  • 科學研究
  • 工程技術
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齣版社: 北京大學齣版社
ISBN:9787301175804
版次:1
商品編碼:10269328
包裝:平裝
叢書名: 21世紀全國高等院校材料類創新型應用人纔培養規劃教材
開本:16開
齣版時間:2010-08-01
用紙:膠版紙
頁數:297
字數:444000
正文語種:中文

具體描述

編輯推薦

新穎
編寫體例新穎,藉鑒優秀教材特彆是國外精品教材的寫作思路和方法,圖文並茂,活潑新穎。書中設置導入案例、閱讀材料和應用案例等多種模塊,並配備大量實物圖和實景圖,並輔以示意圖進行介紹,增強教材的可讀性,激發學生的學習興趣。
知識內容新穎,充分反映學科新理論、新技術、新材料和新工藝,體現最新教學改革成果,並將學科發展趨勢和前沿研究內容以閱讀材料的方式介紹給學生,增強教材內容的延展性,有效拓展學生的知識麵。
實用
知識體係實用,以學生就業所需專業知識和操作技能為著眼點,著重講解應用型人纔培養所需的技能。理論講解簡單實用,重視實踐環節,強化實際操作訓練,培養學生的職業意識和職業能力。讓學生學而有用,學而能用。
內容編排實用,以學生為本,緊緊抓住學生專業學習的動力點,並充分考慮學生的認知過程,結閤不同的工程實例深入淺齣地進行講解,案例分析和習題設置注重啓發性,強調鍛煉學生的思維能力和運用知識解決問題的能力。

內容簡介

《納米材料基礎與應用》係統地介紹瞭納米材料的基本效應和相關基礎理論、納米微粒的物理化學特性、納米材料的研究分析方法、各類納米材料特性與功能應用及其典型的製備技術,側重介紹瞭納米粉體的製備技術。所涉及的納米材料的類型包括零維納米粉體、一維納米管(納米棒、納米絲和納米帶)、二維納米薄膜、三維納米塊體及其納米結構和納米復閤材料。
《納米材料基礎與應用》內容豐富,條理清晰,采用典型納米材料的實例來闡述納米材料的特性、應用與製備,適閤不同專業的學生進行學習。每章配有習題便於學生對重點內容進行迴顧與把握,也為學生拓展知識麵、鍛煉綜閤運用能力提供幫助。
《納米材料基礎與應用》可作為高等院校材料類、應用化學類專業的本科教材,也可作為納米材料生産、檢測與應用開發的工程技術人員和研究人員的參考用書。

目錄

第1章 納米科技及納米材料緒論
1.1 納米科技的興起
1.1.1 納米科技的提齣
1.1.2 世界各國的發展情況
1.2 納米科技的內涵
1.2.1 納米科技的範疇
1.2.2 納米科技的研究內容
1.2.3 納米科技的發展前景
1.3 納米材料
1.3.1 納米材料的定義
1.3.2 納米材料的發展曆史
1.3.3 納米材料的分類
1.3.4 納米材料研究現狀
1.3.5 納米材料特性與應用
1.3.6 納米材料的安全性
習題

第2章 納米材料的基本理論
2.1 納米微粒的基本效應
2.1.1 量子尺寸效應
2.1.2 小尺寸效應
2.1.3 錶麵效應
2.1.4 宏觀量子隧道效應
2.1.5 庫侖堵塞與量子隧穿效應
2.1.6 介電限域效應
2.1.7 量子限域效應
2.2 納米微粒的物理特性
2.2.1 納米微粒的熱學性能
2.2.2 納米微粒的光學性能
2.2.3 納米微粒的電學性能
2.2.4 納米微粒的磁學性能
2.2.5 納米微粒的力學性能
2.3 納米微粒的化學特性
2.3.1 納米微粒的吸附特性
2.3.2 納米微粒的催化反應
習題

第3章 納米微粒的製備與錶麵修飾
3.1 納米微粒製備方法分類
3.1.1 按反應所處的介質環境分類
3.1.2 按是否發生化學反應分類
3.1.3 按原材料的尺寸分類
3.2 典型固相製備方法
3.2.1 機械法
3.2.2 固相反應法
3.2.3 其他固相法
3.3 典型氣相製備方法
3.3.1 低壓氣體中蒸發法
3.3.2 低真空濺射法
3.3.3 流動液麵上真空蒸鍍法
3.3.4 爆炸絲法
3.3.5 化學氣相沉積法
3.3.6 氣相中納米微粒的生成及粒徑控製
3.4 典型液相製備方法
3.4.1 沉澱法
3.4.2 金屬醇鹽水解法
3.4.3 溶膠一凝膠法
3.4.4 霧化溶劑揮發法
3.4.5 微乳液法
3.4.6 水熱/溶劑熱法
3.5 納米微粒的錶麵修飾與改性
3.5.1 納米微粒的錶麵物理修飾
3.5.2 納米微粒的錶麵化學修飾
習題

第4章 納米微粒分析
4.1 納米微粒粒徑分析
4.1.1 基本概念
4.1.2 顯微圖像分析法
4.1.3 X射綫衍射寬化法
4.1.4 比錶麵積法
4.1.5 激光粒度分析法
4.1.6 X射綫小角散射法
4.1.7 其他粒徑分析方法
4.2 納米微粒振動光譜分析
4.2.1 紅外光譜
4.2.2 拉曼光譜
習題

第5章 一維納米材料
5.1 一維納米材料的結構特點
5.2 一維納米材料特性及其應用
5.2.1 熱穩定性
5.2.2 力學性能
5.2.3 電子傳送特性
5.2.4 聲子傳送特性
5.2.5 光學特性
5.2.6 光電導性和光學開關特性
5.2.7 傳感應用
5.2.8 場發射特性
5.3 一維納米材料的製備方法
5.3.1 氣相法
5.3.2 液相法
5.3.3 模闆法
習題

第6章 納米薄膜
6.1 納米薄膜的分類與結構
6.1.1 納米薄膜的分類
6.1.2 納米薄膜的結構特點
6.2 納米薄膜特性及其應用
6.2.1 納米薄膜的電學性能
6.2.2 納米薄膜的光學性能
6.2.3 納米薄膜的磁學性能
6.3 納米薄膜氣相製備方法
6.3.1 薄膜氣相生長機理
6.3.2 物理氣相沉積法
6.3.3 化學氣相沉積法
6.4 納米薄膜液相製備方法
6.4.1 自組裝法
6.4.2 溶膠一凝膠法
6.4.3 電化學沉積法
6.4.4 LB膜法
習題

第7章 納米固體材料
7.1 納米固體材料的微結構
7.1.1 納米固體材料的結構特點
7.1.2 納米固體材料的界麵結構模型
7.1.3 納米固體材料的結構缺陷
7.1.4 納米固體材料微結構的錶徵
7.2 納米固體材料的性能及應用
7.2.1 納米固體材料力學性能及應用
7.2.2 納米固體材料熱學性能及應用
7.2.3 納米固體材料電學性能及應用
7.2.4 納米固體材料磁學性能及應用
7.2.5 納米固體材料光學性能及應用
7.3 納米固體材料的製備方法
7.3.1 納米金屬材料的製備
7.3.2 納米陶瓷材料的製備
習題

第8章 納米結構的製備與特性
8.1 納米結構及其分類
8.1.1 納米結構的分類
8.1.2 納米結構薄膜
8.1.3 有序納米陣列
8.1.4 介孔材料
8.2 納米結構的性能及其應用
8.2.1 納米結構的電學性能與應用
8.2.2 納米結構的磁學性能與應用
8.2.3 納米結構的光學性能與應用
8.2.4 介孔材料的應用
8.3 納米結構的製備
8.3.1 納米結構的人工加工技術
8.3.2 納米結構的自組裝
8.3.3 納米結構的模闆法製備
8.3.4 介孔材料的製備
習題

第9章 納米復閤材料
9.1 納米復閤材料概述
9.1.1 納米復閤材料的概念
9.1.2 復閤材料的分類
9.2 納米復閤材料的性能
9.2.1 納米復閤材料的力學性能
9.2.2 納米復閤材料的熱學性能
9.2.3 納米復閤材料的阻燃性
9.2.4 納米復閤材料的阻隔性
9.3 納米復閤材料的製備方法
9.3.1 共混法
9.3.2 層問插入法
9.3.3 反應器就地閤成法
9.3.4 溶膠一凝膠法
9.3.5 輻射閤成法
9.4 納米復閤材料的應用
9.4.1 納米復閤材料的應用領域
9.4.2 規模生産的納米復閤
材料商品
習題
參考文獻

精彩書摘

6.1.1納米薄膜的分類
納米薄膜是指尺寸在納米量級的顆粒(晶粒)構成的薄膜或者層厚在納米量級的單層或多層薄膜,通常也稱為納米顆粒薄膜和納米多層薄膜。納米薄膜的性能強烈依賴於晶粒(顆粒)尺寸、膜的厚度、錶麵粗糙度及多層膜的結構,與普通薄膜相比,納米薄膜具有許多獨特的性能,如具有巨電導、巨磁電阻效應、巨霍爾效應、可見光發射等。例如,美國霍普金斯大學的科學傢在SiO-Au的顆粒膜上觀察到極強的巨電導現象,當金顆粒的體積百分比達到某個臨界值時,電導增加瞭14個數量級;納米氧化鎂銦薄膜經氫離子注入後,電導增加瞭8個數量級。納米薄膜可作為氣體催化(如汽車尾氣處理)材料、過濾器材料、高密度磁記錄材料、光敏材料、平麵顯示材料及超導材料等,其獨特的光學、力學、電磁學與氣敏特性在重工業、輕工業、軍事、石化等領域錶現齣廣泛的應用前景,因而越來越受到人們的重視。目前,納米薄膜的結構、特性、應用研究還處於起步階段,隨著研究工作的發展,更多的結構新穎、性能獨特的納米薄膜必將齣現,應用範圍也將日益廣闊。
關於納米薄膜的分類,目前有多種方法,大緻可分為以下幾種。
1.按用途劃分
納米薄膜可按用途分為納米功能薄膜和納米結構薄膜。納米功能薄膜是利用納米微粒所具有的電、光、磁等方麵的特性,通過復閤的方法使新材料具有基體所不具備的特殊功能;而納米結構薄膜主要是通過納米微粒復閤,對材料力學進行改性,以提高材料在機械方麵的性能為主要目的。
2.按層數劃分
按納米薄膜的沉積層數,可分為納米單層薄膜和納米多層薄膜。其中,納米多層薄膜包括我們平常所說的“超晶格”薄膜,它一般是由幾種材料交替沉積而形成的結構組分交替變化的薄膜,隔層厚度均為nm級。組成納米(單層)薄膜和納米多層薄膜的材料可以是金屬、半導體、絕緣體、有機高分子,也可以是它們的多種組閤,如金屬-半導體、金屬-絕緣體、半導體-絕緣體、半導體-高分子材料等,而且每一種組閤都可衍生齣眾多類型的復閤薄膜。
……

前言/序言

  本書是為滿足我國高等院校材料類和應用化學類專業本科生的專業學習,以及為從事新材料生産、檢測與應用開發的科技人員快速瞭解納米材料相關知識而編寫齣版的。
  納米科技是20世紀末誕生,將在21世紀快速發展並將深刻改變人類社會生活的新科技。納米材料作為納米科技的物質基礎,對納米科技發展起著巨大的推動作用,也是新材料的重要組成部分。讓盡量多的科技人員瞭解和掌握納米材料的物理、化學特性和製備技術及其功能應用,將會促進我國新材料産業的蓬勃發展,進而帶動傳統産業的升級換代。
  自2000年以來,國內許多高校的材料類、應用化學類等本科專業相繼開設瞭納米材料的相關課程。但由於該課程內容涉及物理、化學、材料、電子等多學科的知識,學科交叉性強,而傳統的本科專業知識體係構建時未考慮納米材料課程教學的特殊性,所以一直難以找到真正適閤於本科生教學用的教材。本書從物理、化學等多種角度闡述納米材料的相關知識點,對前期知識點要求低,係統介紹納米材料的基礎知識和功能應用,既便於不同專業方嚮、不同層次的讀者進行理解,也便於本科教學。
  隨著高等教育的普及,大學教育更注重_丁程能力和應用型人纔的培養。本書在編寫過程中,始終堅持以應用實例說明問題,在實例分析中學習知識點,通過對本書的學習,讀者不僅能在納米材料方麵具備較係統的專業知識,而且能成為新材料研發、生産和檢測的工程技術人員。
  本書盡量按照對新材料的認知過程與教學規律進行編寫,力求實現:
  (1)通過引入納米新材料激起讀者的求知欲,功能應用貼近生活實際。
  (2)係統而簡明地介紹瞭納米材料的基本概念、基本特性和基本理論,整個教材內容完整、重點突齣,強調納米材料的實際製備與應用。
  (3)章節內容循序漸進,不斷迴答引起讀者思索的問題,同時也不斷激發讀者進一步的思考。
  (4)通過章首的教學要點以及章末的習題,幫助讀者把握重點,並培養綜閤運用知識的能力。
  (5)各章均引用國內外最新的研究成果報道,力爭緊跟新材料的世界發展趨勢。
  (6)在各類納米材料的製備和應用部分,以實例來說明各種納米材料的製備特點與特性功能,強調工程實踐。







《光輝的印記:物質文明的演進與人類智慧的傳承》 本書並非聚焦於微觀世界的精妙構建,而是宏觀地審視人類文明進程中,物質形式的變革如何深刻地塑造瞭我們的生活、思想與未來。我們將一同踏上一段跨越時空的旅程,探索那些如同印記般鎸刻在曆史長河中的偉大發明與發現,以及它們如何匯聚成今日人類社會璀璨的文明之光。 第一章:石器時代的曙光——從認知到創造的飛躍 人類的故事,從對自然的敬畏開始,也從對物質的初步認知展開。在漫長的石器時代,我們的祖先並非被動地接受環境,而是以驚人的智慧,通過觀察、模仿和實踐,掌握瞭最早的物質改造技術。本書將深入剖析這一時期,並非從材料本身的構成齣發,而是從人類思維的覺醒,從“認識”到“利用”這一關鍵飛躍的角度來解讀。我們將看到,一塊石頭如何從自然之物,在偶然或必然的敲打中,演變成用於狩獵、防禦、甚至早期藝術錶達的工具。這其中的智慧,不在於石頭本身的分子結構,而在於人類大腦中閃現的“功能性”概念,在於他們如何將抽象的“需求”轉化為具體的“形態”。我們還會探討,火焰的發現,並非關於燃燒機製的化學解析,而是人類第一次掌控自然偉力,將原始物質轉化為具備全新屬性——溫暖、光明、烹飪能力的“能源載體”。這些早期的物質“應用”,是人類智慧的初步印記,是我們在星球上站穩腳跟的第一步。 第二章:金屬的鑄造——文明的肋骨與力量的象徵 當人類的目光從石頭轉嚮金屬,文明的進程便被賦予瞭新的動力。本書不會糾纏於銅、鐵、金等金屬元素的周期錶位置,也不會深入研究冶煉過程中的化學反應。相反,我們將聚焦於金屬帶給人類社會的深遠影響,如同為文明注入瞭堅實的“肋骨”。我們將看到,青銅的齣現,如何使武器的鋒利度和耐用性得以質的提升,從而改變瞭戰爭的麵貌,也塑造瞭早期國傢的權力格局。鐵器的普及,則更是將物質的“力量”推嚮瞭一個新的高度,使得大規模的農業生産成為可能,也催生瞭更復雜的社會分工和更精密的工具。在這裏,金屬不僅僅是化學元素組成的實體,更是權力、財富、工藝與秩序的象徵。我們將通過曆史的棱鏡,審視金屬製品如何成為社會階層的標誌,如何推動瞭貿易的繁榮,如何見證瞭帝國帝國的興衰。 第三章:縴維的編織與紙張的飛翔——思想的載體與信息的傳播 人類對物質的探索,從未停止在堅硬的層麵。從植物的縴維到動物的皮毛,人類學會瞭如何將柔軟的物質編織成衣物,對抗寒冷,保護身體,也賦予瞭原始的審美。本書將側重於縴維製品在人類生活方式上的變革,從對環境的適應,到社會交往中扮演的角色。然而,真正顛覆信息傳播方式的,是紙張的發明。我們將不再關注造紙的工藝流程,而是將重點放在紙張如何成為“思想的載體”,如何打破口耳相傳的局限,將知識、曆史、法律、文學等信息固定下來,並得以廣泛傳播。紙張的齣現,是信息文明的基石,它使得教育的普及成為可能,加速瞭科學的積纍,也為藝術和文學的繁榮提供瞭無限的載體。我們將描繪紙張如何承載著人類的智慧,穿越時空,連接過去與現在,成為文明傳承的重要媒介。 第四章:玻璃的透明與陶瓷的堅韌——生活的藝術與工業的先聲 玻璃,不僅僅是二氧化矽的聚閤體,更是人類對“看見”的欲望,以及對“隔絕”與“通透”之間平衡的追求。本書將不會深入探討玻璃的摺射率或成分配比,而是聚焦於玻璃如何改變瞭人類的居住環境和生活品質。從簡陋的窗戶到精緻的器皿,玻璃的透明性使得光綫得以進入室內,改善瞭居住的舒適度;其化學惰性使得它可以盛裝各種液體,而不會發生反應,極大地便利瞭儲存和飲食。而陶瓷,作為人類最早掌握的塑形與燒製技術之一,其堅韌的材質和易於製作的特點,使其成為日常生活中不可或缺的一部分。本書將不詳述陶瓷的成分分析,而是關注陶瓷製品如何從簡單的生活用具,演變成精美的藝術品,如何體現瞭不同時代、不同文化的審美情趣。同時,陶瓷的生産也孕育瞭早期工業化的萌芽,大規模的生産方式,為後來的工業革命奠定瞭基礎。 第五章:機械的力量與能源的革命——驅動文明加速前行的引擎 當蒸汽機的轟鳴響徹大地,當電力劃破夜空,人類物質文明便進入瞭前所未有的加速發展階段。本書將不會詳細講解蒸汽機的熱力學原理或電磁感應定律,而是將目光投嚮這些偉大的發明如何“驅動文明加速前行”。我們將看到,機械的力量如何將人類從繁重的體力勞動中解放齣來,使得大規模的工業生産成為現實,工廠林立,城市崛起。能源的革命,更是徹底改變瞭人類社會的生産方式和生活方式。煤炭、石油、電力,這些不同的“能源載體”,各自以不同的方式,為人類社會提供瞭前所未有的動力,點亮瞭夜晚,縮短瞭距離,連接瞭世界。本書將描繪這些能源革命如何重塑瞭經濟結構,如何加速瞭全球化進程,又如何帶來瞭新的社會挑戰。 第六章:閤成的奇跡與信息時代的浪潮——重塑感知與連接世界 進入近代,人類對物質的操控能力達到瞭前所未有的高度。本書將不會深入研究高分子化學的結構式或半導體材料的能帶理論,而是聚焦於“閤成的奇跡”如何“重塑我們的感知”並“連接我們的世界”。人造縴維、塑料、閤成橡膠等材料的齣現,極大地豐富瞭物質世界,改變瞭服裝、交通、建築等方方麵麵。更重要的是,信息時代的浪潮,以電子元器件為基石,以前所未有的速度改變著人類的信息獲取、交流和處理方式。微處理器、互聯網、移動通信……這些並非物質本身的組成,而是其“功能”與“應用”的顛覆性突破。本書將描繪這些技術如何模糊瞭物理世界的界限,如何將人類的智慧以前所未有的方式連接起來,形成一個龐大而復雜的“信息網絡”。我們所探討的,是物質作為載體,承載著人類的智慧,最終實現信息的自由流動與共享,從而徹底改變瞭人類社會的運行模式。 結語:物質印記下的未來之路 迴顧文明的長河,我們看到,每一次物質形態的演進,都伴隨著人類智慧的閃光。從石器時代的簡樸工具,到金屬時代的堅固器皿,再到信息時代的虛擬連接,物質的變化如同時間留下的印記,昭示著人類不斷探索、創造、並最終超越自我的曆程。本書並非關於微觀粒子的堆砌,而是關於宏觀文明的敘事,關於人類如何通過與物質世界的互動,不斷豐富和發展自身。未來的道路,依然需要我們繼續探索物質的奧秘,更需要我們運用智慧,以負責任的態度,創造更美好、更可持續的未來。

用戶評價

評分

《納米材料基礎與應用》這本書,以其宏大的視野和對細節的關注,為我打開瞭通往材料科學最前沿的大門。我非常欣賞書中對“納米功能薄膜”的深入剖析,這部分內容將納米材料的獨特性能與薄膜技術的優勢完美結閤,展現瞭其在多個高科技領域的應用潛力。作者詳細介紹瞭各種製備納米功能薄膜的方法,如物理氣相沉積(PVD)、化學氣相沉積(CVD)、溶膠-凝膠法以及原子層沉積(ALD),並重點闡述瞭每種方法如何影響薄膜的厚度、形貌、成分和結構。書中以納米晶體薄膜在光學塗層方麵的應用為例,解釋瞭如何通過精確控製薄膜的厚度和摺射率,實現高效的防反射、增透或濾光功能。此外,書中還探討瞭納米塗層在提高材料錶麵硬度、耐磨性、耐腐蝕性以及生物相容性等方麵的作用,並列舉瞭其在航空航天、汽車、醫療器械以及電子封裝等領域的實際應用。我特彆對書中關於“自組裝納米薄膜”的介紹感到著迷,作者闡述瞭如何利用分子間的弱相互作用力,使納米材料在基底上自發形成有序的二維或三維結構,這種方法為製備結構復雜、功能強大的納米薄膜提供瞭新的途徑。這本書讓我深刻理解瞭納米功能薄膜的設計理念、製備工藝以及應用前景,為我從事相關領域的研究提供瞭寶貴的理論指導和實踐參考。

評分

這是一本讓我對納米材料的應用前景感到無比振奮的書籍。它不僅僅停留在基礎理論的層麵,而是將目光投嚮瞭廣闊的應用領域,為我打開瞭一扇通往未來科技的大門。書中對納米材料在生物醫學領域的應用進行瞭深入的探討,讓我印象深刻。例如,關於納米粒子在藥物遞送係統中的應用,作者詳細闡述瞭如何通過設計具有特定尺寸和錶麵性質的納米載體,實現藥物的靶嚮釋放,從而提高療效並減少副作用。書中舉例分析瞭脂質體、聚閤物膠束以及無機納米顆粒等不同類型的納米載體,並詳細介紹瞭它們在癌癥治療、基因治療等方麵的最新研究進展。我尤其被其中關於“納米機器人”的設想所吸引,雖然目前仍處於理論和初步實驗階段,但作者對納米機器人如何通過體內導航、靶嚮識彆病竈、釋放藥物或進行微創手術的描述,充滿瞭科幻般的想象力和令人信服的科學依據。這種將前沿科學理論與未來應用場景相結閤的敘述方式,極大地激發瞭我對科學探索的熱情。此外,書中對納米材料在能源領域的應用也進行瞭詳實的介紹,包括在太陽能電池、燃料電池、儲能設備等方麵的應用。對於太陽能電池,作者詳細分析瞭量子點、納米綫等納米材料如何提高光電轉換效率,並展望瞭它們在柔性太陽能電池和低成本太陽能電池方麵的潛力。對於儲能設備,書中對納米結構材料在鋰離子電池和超級電容器中的應用進行瞭深入的分析,重點闡述瞭納米材料如何提高電極材料的比錶麵積、改善離子傳輸通道,從而提升電池的能量密度和功率密度。我特彆對書中關於“納米綫陣列”在提高超級電容器性能方麵的討論感到興趣,作者詳細解釋瞭納米綫陣列如何形成三維導電網絡,增加電解液的浸潤麵積,從而顯著提高電容性能。這本書不僅僅是知識的傳遞,更是一種啓迪,它讓我看到瞭納米材料如何正在改變我們生活的方方麵麵,並激發齣我積極思考如何參與到這項偉大的事業中。

評分

坦白說,在翻閱《納米材料基礎與應用》這本書之前,我對納米材料的認知僅限於一些模糊的科普概念。然而,這本書以其嚴謹又不失趣味的講解方式,徹底顛覆瞭我的固有印象。讓我感到特彆驚喜的是,書中對納米材料的分類和結構特點進行瞭非常係統和細緻的梳理。作者並沒有簡單地羅列各種納米材料,而是從其維度、構成元素、原子排列方式等多個角度進行瞭深入的剖析。比如,在介紹零維納米材料時,書中重點講解瞭量子點,不僅說明瞭其量子尺寸效應帶來的獨特光學和電子學性質,還詳細分析瞭不同半導體材料(如CdSe, InP等)的量子點是如何通過改變尺寸來調控其發光顔色,並列舉瞭其在LED顯示、生物成像等領域的實際應用。在描述一維納米材料時,作者重點介紹瞭碳納米管和納米綫,並深入探討瞭它們在宏觀力學性能上的優勢,以及在場效應晶體管、高強度復閤材料等方麵的應用潛力。書中對碳納米管的不同手性、內壁結構(單壁、多壁)如何影響其導電性和力學性能的分析,讓我受益匪淺。接著,在談到二維納米材料時,石墨烯無疑是重頭戲。作者不僅詳述瞭石墨烯的獨特二維結構,解釋瞭其卓越的導電性和導熱性,還深入分析瞭其在柔性電子、高頻器件、海水淡化等領域的應用前景,並提到瞭如何通過化學修飾或摻雜來調控石墨烯的電子性能。此外,書中對三維納米結構,如多孔納米材料和納米泡沫材料的介紹,也讓我耳目一新,作者闡述瞭這些結構如何通過構建特殊的孔隙網絡來增強其吸附、催化和儲能性能。這種層層遞進、多維度解析的敘述方式,讓我對納米材料的結構與性能之間的深層聯係有瞭更加清晰和深刻的認識,也讓我對未來納米材料的設計和開發有瞭更廣闊的思路。

評分

《納米材料基礎與應用》這本書,以其卓越的組織結構和清晰的邏輯推理,讓我對納米材料的跨學科特性有瞭全新的認識。我非常喜歡書中對“納米光電子學”的深入探討,這部分內容將量子力學、固體物理和光學原理巧妙地結閤在一起,展現瞭納米材料在光電器件領域的巨大潛力。作者詳細介紹瞭量子尺寸效應如何導緻半導體納米晶體(量子點)具有可調控的發光和吸收光譜,以及其在LED、激光器、太陽能電池和生物成像等方麵的廣泛應用。書中通過對量子點能帶結構、激子行為以及激子-聲子耦閤的深入分析,解釋瞭為何改變量子點尺寸能夠精確調控其發光波長。此外,書中還探討瞭納米綫、納米帶等一維納米結構在構建高效場效應晶體管、光電探測器以及集成光學器件方麵的應用。我對書中關於“錶麵等離激元共振”的介紹尤為感興趣,作者闡述瞭金屬納米顆粒如何與光波發生共振,産生強大的局域電磁場增強效應,這在錶麵增強拉曼光譜(SERS)、納米光子學以及光熱治療等領域具有重要意義。這本書讓我深刻理解瞭納米材料是如何通過精確控製其尺寸、形貌和錶麵化學性質,來實現對光與物質相互作用的獨特調控,為開發新一代高性能光電器件提供瞭理論基礎和技術指導。

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這本書的價值遠不止於知識的傳授,更在於其對科學思維的培養和對未來科技趨勢的洞察。我尤其欣賞書中對納米材料的“潛在風險與倫理考量”部分的討論,這部分內容往往在其他科普讀物中被忽略,但卻至關重要。作者以一種客觀審慎的態度,深入探討瞭納米材料在生産、使用和廢棄過程中可能對環境和人體健康帶來的潛在影響。書中分析瞭納米顆粒可能通過吸入、皮膚接觸等途徑進入人體,以及其在體內可能産生的生物纍積效應和毒性機製。同時,作者也強調瞭目前對納米材料的環境和健康風險的認識仍然有限,需要更多的科學研究來評估和管理。這部分內容並非危言聳聽,而是以科學數據和研究進展為基礎,引導讀者理性看待納米技術的發展。書中還對納米技術的倫理、社會和法律問題進行瞭探討,例如納米技術可能加劇社會不平等、侵犯個人隱私以及潛在的軍事應用等。作者鼓勵讀者思考如何在推動納米技術發展的同時,確保其造福全人類,並提齣瞭構建負責任的納米技術發展框架的建議。這種全麵而深入的視角,讓我認識到任何一項顛覆性技術的齣現,都伴隨著機遇與挑戰,需要我們以一種審慎和負責任的態度去麵對。這本書讓我不僅僅是作為一個知識的接收者,更是一個積極的思考者,它引導我跳齣技術本身的範疇,去審視技術與社會、環境、倫理的復雜關係。這種思考方式,對於培養具備創新能力和全球視野的未來人纔來說,是不可或缺的。

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《納米材料基礎與應用》這本書,以一種令人驚嘆的深度和廣度,為我揭示瞭納米世界的無限可能。我尤其喜歡書中關於“納米復閤材料”的章節,它讓我看到瞭不同納米材料之間協同作用的強大力量。作者詳細闡述瞭如何將納米粒子、納米縴維等作為增強相,與聚閤物、陶瓷、金屬等基體材料復閤,從而顯著提升復閤材料的力學性能、熱學性能、電學性能甚至生物相容性。書中以碳納米管增強聚閤物復閤材料為例,詳細分析瞭碳納米管的加入如何提高聚閤物的拉伸強度、韌性和導電性,並介紹瞭其在航空航天、汽車製造、電子封裝等領域的應用。作者還特彆強調瞭納米增強相在基體中的分散均勻性以及界麵結閤的重要性,並提供瞭多種改善分散和界麵結閤的方法,如錶麵改性、原位聚閤等。此外,書中還介紹瞭納米顆粒增強陶瓷基復閤材料在高溫下的優異性能,以及納米縴維增強金屬基復閤材料在輕量化和高強度方麵的優勢。這種對納米復閤材料設計原理、製備技術以及性能錶徵的全麵講解,讓我深刻理解瞭“1+1>2”的協同效應在納米尺度上是如何實現的。書中通過大量詳實的案例,展示瞭納米復閤材料如何超越傳統材料的局限,在各個領域都展現齣巨大的應用潛力,讓我對材料科學的未來發展充滿瞭信心和期待。

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這本書的魅力在於它能夠將高深莫測的納米科學,以一種清晰而富有邏輯的方式呈現給讀者。我尤其被書中關於“納米能源材料”的精彩論述所吸引,它讓我看到瞭納米技術在解決全球能源危機方麵所扮演的關鍵角色。作者係統地介紹瞭納米材料在太陽能電池、燃料電池、超級電容器以及熱電材料等方麵的應用。在太陽能電池方麵,書中詳細闡述瞭納米晶體(如量子點、染料敏化納米顆粒)如何提高光電轉換效率,以及納米綫和納米管如何構建高效的電荷傳輸通道。對於燃料電池,作者重點介紹瞭納米催化劑如何提高氧還原反應(ORR)和析氫反應(HER)的活性和穩定性,以及納米多孔材料如何改善電解質的離子傳導性能。我尤其對書中關於“納米多孔碳材料”在超級電容器中的應用感到興奮,作者詳細解釋瞭這些材料巨大的比錶麵積和豐富的孔隙結構如何最大化電解液的浸潤麵積,從而顯著提高電容器的比電容和能量密度。書中還討論瞭納米熱電材料如何利用塞貝剋效應將廢熱轉化為電能,以及其在能源迴收和溫度控製方麵的潛力。這本書讓我深刻認識到,納米材料憑藉其獨特的尺寸效應、錶麵效應和量子效應,正在為開發新一代高效、清潔的能源技術提供強大的動力,也讓我對納米技術在構建可持續未來能源體係中的作用充滿瞭信心。

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當我開始閱讀《納米材料基礎與應用》這本書時,我並沒有預設它會如此深入地觸及到我的專業領域,但它卻精準地擊中瞭我的興趣點,並提供瞭我一直以來都渴望獲得的深入見解。書中對“納米催化劑”的專題論述,簡直是為我量身定做的。作者從催化劑的基本原理齣發,詳細闡述瞭納米尺度下催化劑的巨大優勢,如巨大的比錶麵積、高密度的活性位點以及獨特的電子結構,這些都顯著提升瞭催化反應的效率和選擇性。書中以貴金屬納米顆粒(如Pt, Au, Pd)在多種化學反應中的應用為例,深入分析瞭納米顆粒的尺寸、形貌以及載體材料如何影響其催化活性和穩定性。例如,作者詳細解釋瞭在氫化反應中,不同尺寸的Pt納米顆粒在不同載體(如氧化鋁、活性炭)上的催化性能差異,並探討瞭錶麵缺陷和晶麵取嚮對催化活性的影響。書中還介紹瞭金屬氧化物納米顆粒(如TiO2, ZnO)在光催化降解汙染物和能源轉化方麵的應用,並對納米催化劑在精細化工、環境保護以及新能源等領域的最新研究進展進行瞭梳理。我尤其對書中關於“單原子催化劑”的介紹感到著迷,作者闡述瞭這種將金屬原子以單原子形式分散在載體上的新型催化劑,如何突破瞭傳統納米催化劑的限製,實現瞭前所未有的高原子利用率和催化效率。這本書為我提供瞭解決實際科研問題的新思路和新方法,也讓我對納米催化劑的未來發展方嚮有瞭更清晰的認識。

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閱讀《納米材料基礎與應用》的過程,對我而言,更像是一次循序漸進的思維訓練,它不僅傳授知識,更教會我如何思考。書中對“納米生物材料”的專題講解,讓我看到瞭科技如何能夠如此深刻地影響人類健康和生命科學。作者詳細介紹瞭生物醫用納米材料的種類,包括納米顆粒、納米縴維、納米管以及納米復閤材料,並闡述瞭它們在藥物遞送、基因治療、組織工程、疾病診斷以及生物成像等方麵的應用。書中以納米粒子在靶嚮癌癥治療中的應用為例,深入分析瞭如何通過錶麵修飾(如 PEGylation)來延長納米載體的體內循環時間,以及如何利用靶嚮配體(如抗體、多肽)實現對腫瘤細胞的選擇性識彆和藥物遞送,從而最大程度地減少對正常組織的損傷。此外,書中對納米材料在骨組織工程中的應用也進行瞭詳細介紹,闡述瞭納米支架如何模擬細胞外基質的微環境,促進細胞的黏附、增殖和分化,加速骨組織的再生。我尤其對書中關於“納米傳感器”在疾病早期診斷中的應用感到興奮,作者介紹瞭如何利用納米材料的獨特光學、電學或磁學性質,構建高靈敏度、高選擇性的生物傳感器,用於檢測生物標誌物,實現對疾病的早期預警和精準診斷。這本書讓我深刻認識到,納米技術並非僅僅是物理和化學的領域,它已經滲透到生物學和醫學的方方麵麵,為解決人類麵臨的健康挑戰提供瞭前所未有的機遇。

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這是一本讓我大開眼界的書,盡管我一直對尖端科學領域抱有濃厚的興趣,但《納米材料基礎與應用》這本書卻在許多方麵超齣瞭我的預期。首先,它並非一本枯燥的教科書,而是以一種引人入勝的方式,將原本可能令人生畏的納米科學概念娓娓道來。作者在開篇就巧妙地用宏觀世界的類比,比如將納米粒子比作沙粒中的微小塵埃,但其內部結構和行為卻截然不同,這樣的引入方式瞬間拉近瞭讀者與專業知識的距離。接著,書中對納米材料的製備方法進行瞭詳細的闡述,從傳統的自上而下法到新興的自下而上法,每一種方法都配以清晰的示意圖和詳實的原理分析。我特彆喜歡其中關於“化學氣相沉積(CVD)”和“溶膠-凝膠法”的章節,作者不僅解釋瞭它們的基本原理,還深入探討瞭影響納米材料形貌、尺寸和晶體結構的工藝參數,例如溫度、壓力、前驅體濃度等,並用實際的應用案例來印證這些參數的重要性。例如,在講述CVD製備碳納米管時,作者詳細分析瞭催化劑的類型、生長溫度以及載氣的選擇如何直接影響碳納米管的直徑、長度和生長密度,並提及瞭這些不同特性的碳納米管在電子器件、復閤材料等領域有著截然不同的應用前景。這種理論與實踐的緊密結閤,讓我深刻體會到納米材料的製備並非一蹴而就,而是需要精密的控製和深入的理解。此外,書中還對納米材料的錶徵技術進行瞭詳盡的介紹,包括透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)以及X射綫衍射(XRD)等。對於每種技術,作者都不僅解釋瞭其工作原理,還列舉瞭典型的錶徵結果,並通過對比不同錶徵技術所能提供的信息,強調瞭多手段聯閤分析的重要性。我尤其被其中關於AFM的介紹所吸引,作者詳細講解瞭AFM如何實現對納米錶麵形貌的三維成像,以及如何通過測量錶麵粗糙度、顆粒大小分布等參數來評估納米材料的性能,並舉例說明瞭AFM在檢測納米塗層的均勻性和附著力方麵的應用。這本書的圖文並茂,使得原本抽象的科學概念變得直觀易懂,大大提升瞭我的閱讀體驗,讓我感覺自己不僅僅是在閱讀文字,更是在進行一場探索納米世界的視覺盛宴。

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好好好好好好

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本書專業性比較強,有一定難度。當講解很充實。。。。

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挺不錯的吧

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書不錯書不錯書不錯書不錯書不錯

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不錯!

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好好好好好好

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納米材料基礎與應用

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好~~非常的棒~!!~

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