一維碳納米材料及其復閤結構(大連理工大學博士文庫) 9787568502177 大連理工大 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王治宇 著

圖書標籤:

• 碳納米材料
• 一維材料
• 復閤材料
• 納米結構
• 材料科學
• 大連理工大學
• 博士文庫
• 納米技術
• 材料工程
• 物理學

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齣版社： 大連理工大學齣版社

ISBN：9787568502177

商品編碼：29637476733

包裝：平裝

齣版時間：2016-03-01

基本信息

書名：一維碳納米材料及其復閤結構(大連理工大學博士文庫)

定價：45.00元

作者：王治宇

齣版社：大連理工大學齣版社

齣版日期：2016-03-01

ISBN：9787568502177

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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王治宇編寫的《一維碳納米材料及其復閤結構》以廉價碳源——煤炭為原料，采用等離子電弧放電法較係統地開展瞭煤基納米炭素材料的製備研究，成功製備得到瞭富勒烯和多種結構形態的碳納米管；研究瞭煤基納米炭材料的微觀形貌及其生長機理，同時探討瞭在催化劑和等離子體電弧輔助條件下熱解烴類氣體，以煤基炭棒為基體製備微米炭材料的技術途徑。

目錄

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1 碳納米管
1.1 碳納米管的發現
1.2 碳納米管的結構和分類
1.3 碳納米管的製備方法
1.3.1 電弧放電法
1.3.2 激光蒸發法
1.3.3 化學氣相沉積法
1.4 煤基碳納米管
1.4.1 煤基碳納米管的製備
1.4.2 煤基多壁碳納米管
1.4.3 煤基分枝碳納米管
1.4.4 煤基雙壁碳納米管
2 一維納米電纜復閤結構
2.1 碳納米管的填充
2.1.1 碳納米管的毛細管作用填充
2.1.2 碳納米管的原位填充
2.1.3 其他填充方法
2.1.4 碳納米管填充技術應用
2.2 基於碳納米管的一維納米電纜復閤結構
2.2.1 銅／碳納米管納米電纜
2.2.2 稀土氟化物／碳納米管納米電纜
2.2.3 過渡金屬／碳納米管納米電纜
3 納米電纜結構的低溫閤成
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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先進材料的邊界探索：新型納米復閤結構研究進展 一、 引言：邁嚮功能化的材料新紀元 當代材料科學正經曆一場深刻的變革，其核心驅動力在於對物質在納米尺度下特性的深入理解和精準調控。尤其是在構建具有特定功能的高性能復閤材料方麵，傳統的單組分材料體係已難以滿足日益嚴苛的應用需求。本捲聚焦於一係列超越傳統一維碳基材料固有局限性的新型復閤結構，這些結構通過巧妙地集成不同相態的物質，實現瞭協同增強效應，並在電子學、能源存儲、催化等多個前沿領域展現齣巨大的應用潛力。我們關注的重點在於如何通過精確的界麵工程和構築策略，將分散的納米單元（如量子點、金屬氧化物、聚閤物基質等）與特定的結構支撐體結閤，從而創造齣具有宏觀可操作性和優異性能的新型功能復閤體。 二、 異質結與界麵工程：性能倍增的關鍵 復閤材料的性能往往不簡單是各組分性能的綫性疊加，而是通過界麵處的相互作用産生“湧現”效應。本專題深入探討瞭構建異質結在提升材料性能中的核心作用。 2.1 半導體量子點/無機骨架的能量傳輸機製 在光電轉換領域，將尺寸可調的半導體量子點（如鈣鈦礦量子點、硒化鎘量子點）錨定於高比錶麵積的無機骨架（如介孔二氧化矽、石墨烯衍生物）上，是提高光捕獲效率和電荷分離效率的關鍵。本部分將詳細分析以下幾個方麵： 能級匹配與載流子動力學： 探討不同量子點與骨架材料之間的費米能級差異如何影響載流子的注入、傳輸和界麵復閤速率。研究錶明，通過精準控製界麵處的化學鍵閤或範德華作用力，可以有效抑製非輻射復閤，延長載流子壽命。 多重光緻發光與上轉換/下轉換： 深入研究復閤結構在多光子過程中的行為。例如，利用特定配體的修飾，實現雙光子吸收或三重激發態湮滅，從而拓展材料在生物成像和高效太陽能采集中的應用範圍。 骨架的形貌控製： 討論介孔結構（如KIT-6, SBA-15）的孔徑分布和錶麵化學性質如何影響量子點的尺寸均勻性和負載量，以及這對最終器件的穩定性和發光效率的決定性影響。 2.2 金屬/氧化物復閤催化劑的活性位點調控 在多相催化領域，如何最大限度地暴露高活性的金屬納米顆粒（如Pt, Pd, Au）的邊緣和角位點，同時保持其長期穩定性，是技術難題。 氧化物載體的錨定效應： 分析諸如TiO2、CeO2或氮化碳（g-C3N4）等氧化物載體錶麵缺陷位點對貴金屬納米粒子的強力錨定作用，防止燒結和團聚。特彆關注氧空位在活化金屬顆粒和穩定氧化還原循環中的關鍵角色。 電子態的協同調控： 研究金屬與氧化物界麵處産生的電子轉移效應。這種電荷轉移會改變金屬的d帶中心位置，從而精細調節吸附物種的活化能壘，實現對目標反應（如氧還原反應ORR、二氧化碳還原CO2RR）的選擇性催化。 雙金屬或閤金化策略： 探討通過引入第二金屬（如Pt-Ni閤金），在不犧牲催化活性的前提下，降低貴金屬使用量，並利用閤金效應優化反應中間産物的吸附強度。 三、 聚閤物與無機納米片集成：提升機械與電學性能 將二維納米片（如石墨烯、二硫化鉬MoS2）或納米管嵌入高分子基質中，是開發輕質、高強、多功能結構材料的重要途徑。 3.1 界麵粘接與導電網絡構建 納米片的分散性挑戰： 詳細闡述瞭錶麵功能化技術（如氧化、插層、錶麵接枝聚閤物鏈）如何解決納米片在非極性或弱極性聚閤物中的團聚問題，確保形成均勻的貫穿性導電網絡。 增強層狀結構間的剪切力： 在機械性能方麵，研究聚焦於如何利用化學偶聯劑或物理纏繞機製，強化聚閤物鏈與納米片層之間的界麵剪切強度，從而有效傳遞外部載荷，提高復閤材料的拉伸模量和韌性。 介電性能的優化： 對於電容器應用，研究瞭如何利用高介電常數的納米片（如類石墨烯氧化物）與低介電損耗的聚閤物（如PVDF）復閤，以實現高體積能量密度和低漏電流的平衡。 3.2 智能響應性復閤水凝膠 近年來，基於復閤結構的智能水凝膠在藥物緩釋和軟體機器人領域受到關注。 交聯網絡的形成： 探討瞭如何利用具有特定官能團的納米顆粒（如磁性氧化鐵納米顆粒、碳納米縴維）作為物理或化學交聯點，構建具有自修復能力或外部刺激響應性的水凝膠骨架。 磁響應與藥物遞送： 詳細分析瞭磁性納米復閤水凝膠在交變磁場下産生的局部熱效應或形變，如何用於靶嚮觸發藥物的釋放，並評估瞭釋放動力學模型。 四、 結構設計與錶徵前沿技術 實現上述高性能復閤結構依賴於先進的閤成手段和精確的錶徵技術。 4.1 可控的自組裝與模闆法 介紹利用溶劑熱法、電化學沉積法以及模闆輔助自組裝技術，實現對納米單元尺寸、形貌和空間排布的精確控製。特彆是對於空心結構、核殼結構等復雜形貌的製備流程和關鍵參數的篩選。 4.2 界麵結構的錶徵挑戰 強調瞭高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）、同步輻射X射綫吸收譜（XAS）以及二維核磁共振（2D NMR）在解析納米異質結界麵結構和電子態信息中的不可替代性。這些技術是理解“結構-性能”關係的基礎。 五、 結論與展望 本捲展示的先進復閤結構代錶瞭材料科學嚮功能集成化、性能定製化發展的方嚮。未來的研究將更側重於利用計算模擬輔助設計（如密度泛函理論DFT），預測界麵相互作用，指導實驗閤成。同時，嚮更可持續、環境友好的閤成路綫（如水相閤成、低溫處理）以及大規模、低成本製備工藝的轉化，將是推動這些前沿材料走嚮實際應用的關鍵。

評分☆☆☆☆☆

這本書的理論框架構建得非常紮實，它顯然是建立在一代代科學積纍之上的，但作者的貢獻在於他成功地引入瞭一種前瞻性的視角。他並沒有僅僅停留在對現有成果的梳理和總結，而是清晰地勾勒齣瞭未來幾年內該領域可能齣現的主要挑戰和研究方嚮。我特彆留意瞭他在討論某些新興技術應用時的措辭，那種既充滿希望又不失理性的探討，讓人對這個領域的發展前景充滿瞭信心。這本書的深度足以讓資深專傢進行深入思考，同時其結構又足夠清晰，能引導初級研究人員快速建立起完整的知識體係，這種跨越不同經驗層次的適用性，是很多專業書籍難以企及的優點。它更像是一張導航圖，標明瞭已知大陸的邊界，同時也清楚地指示瞭“此後是海”的區域。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計著實吸引人，硬殼封麵帶著一種沉穩的曆史感，米白色的紙張散發著淡淡的油墨香，讓人一上手就覺得分量十足。我特彆喜歡那種老派的排版，字體和字號的搭配恰到好處，閱讀起來既不覺擁擠，也不會因為留白過多而分散注意力。尤其是一些關鍵的公式和圖錶部分，印刷得極其清晰，即便是那些復雜的晶格結構圖，也能看得一清二楚，這對於需要精細觀察的讀者來說簡直是福音。書脊上的燙金字體在燈光下微微閃爍，透露齣一種低調的精緻，完全符閤大部頭學術專著應有的莊重感。翻閱的時候，裝訂的牢固度也讓人放心，完全不用擔心書頁會鬆脫，這對於經常需要頻繁查閱特定章節的科研人員來說，是一個非常重要的體驗細節。總而言之，從物理實體上講，這本書的製作工藝水準非常高，完全體現瞭齣版社對學術齣版物質量的堅持，單是看著它擺在書架上，就覺得自己的知識儲備也因此提升瞭幾分格調。

評分☆☆☆☆☆

初讀這本書的導論部分，我最大的感受是作者的行文風格極其嚴謹而又不失邏輯的流暢性。他似乎非常擅長將一個宏大而復雜的學科背景，通過層層遞進的方式，巧妙地梳理得井井有條，讓人感覺即便是初涉此領域的讀者，也能迅速抓住核心脈絡。作者對術語的界定非常精確，沒有使用那種故弄玄虛的晦澀語言，而是用最直白的科學錶達方式來闡述復雜的概念，這一點讓我印象深刻。在章節過渡時，那種“承上啓下”的處理藝術達到瞭極高的水準，你幾乎不會在閱讀中遇到思維的斷裂感，總是能自然而然地被引導到下一個知識點上。我尤其欣賞作者在提齣論點時所展現齣的那種審慎態度，他很少使用絕對化的詞匯，而是傾嚮於用數據和實驗現象來支撐結論，這種基於實證的寫作態度，極大地增強瞭文本的說服力和可信度。

評分☆☆☆☆☆

這本書在案例分析和實驗方法的描述上，簡直可以用“庖丁解牛”來形容其精妙。它沒有停留在理論的空中樓閣，而是將大量的篇幅投入到實際操作的細節之中。我發現，作者在描述一些關鍵的閤成步驟時，甚至詳細到瞭溫度控製的精確範圍和時間控製的微小差異可能帶來的結果影響，這種對細節的執著，對於那些試圖復現實驗或進行方法學改進的同行來說，其價值不言而喻。更難得的是，作者在呈現這些案例時，還巧妙地引入瞭一些“反思性”的討論，比如為什麼在某種特定條件下，一種方法優於另一種，這些深入的比較分析，遠超齣一本標準教科書的範疇，更像是一本經驗豐富的導師在手把手地傳授“做科研”的智慧，而非僅僅是“學知識”。

評分☆☆☆☆☆

閱讀過程中，我幾次停下來，閤上書本，仔細迴味作者在某些關鍵概念上所做的類比。這些類比非常巧妙，它們來自於日常生活或者其他看似不相關的學科領域，但被用來解釋復雜的納米尺度現象時，卻能産生奇特的共鳴效果，極大地降低瞭理解的門檻。比如，他對某種結構缺陷的描述，竟然引用瞭關於宏觀材料疲勞的經典例子，一下子就讓人抓住瞭問題的本質。這種跨學科的思維碰撞，體現瞭作者廣博的學識背景。這種非傳統的解釋方法，使得原本可能枯燥晦澀的物理和化學過程，變得生動有趣，極大地提升瞭閱讀的參與感，讓我感覺自己不是在被動地接收信息，而是在與作者進行一場高水平的、充滿啓發性的思維對話，這種閱讀體驗是相當愉悅且高效的。