作者結(jié)合自己多年的教學(xué)和科研積累，同時(shí)注意學(xué)習(xí)、借鑒國(guó)內(nèi)以及歐美、日本等西方國(guó)家的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)（書中大部分寫作系在國(guó)外完成），編寫了此教科書。書中將介紹一些與納米材料有關(guān)的化學(xué)、物理和生物學(xué)等方面的知識(shí)，故統(tǒng)稱為納米材料學(xué)。本教科書具有以下三個(gè)特點(diǎn)：
�。�1）知識(shí)介紹的系統(tǒng)性——書中內(nèi)容基本覆蓋了納米材料研究中所關(guān)注的主要領(lǐng)域，最后還有納米材料科技論文英文撰寫方面的知識(shí)介紹；
�。�2）知識(shí)介紹的梯度性——既有較多基礎(chǔ)性的知識(shí)介紹，也有部分科研新進(jìn)展、新概念等提高性的內(nèi)容；
�。�3）知識(shí)介紹的趣味性——注重形象化比喻，并時(shí)常引入人文科學(xué)、美學(xué)等方面的知識(shí)，各章均附有一些相關(guān)插圖。
《納米材料學(xué)簡(jiǎn)明教程》可作納米材料和其他相關(guān)課程的教科書或教學(xué)參考書，適合碩士、博士研究生和高年級(jí)本科生的學(xué)習(xí)（每章均有習(xí)題和思考題，并附有部分答案）。
緒論 納米科技及發(fā)展簡(jiǎn)史
0.1 納米科技與納米材料
0.2 從諾貝爾獎(jiǎng)中尋覓納米科技發(fā)展的蹤跡
0.3 從全球性一些重要科技期刊的發(fā)展史看納米材料研究的旺盛活力
0.4 納米材料學(xué)是一門年輕但具有深厚積淀的學(xué)科
參考文獻(xiàn)
思考題與習(xí)題
第1章 納米材料的重要特性
1.1 納米材料與納米結(jié)構(gòu)
1.1.1 關(guān)于納米材料與納米結(jié)構(gòu)
1.1.2 納米材料的微結(jié)構(gòu)及品質(zhì)評(píng)價(jià)
1.2 重要特性
1.2.1 表面與界面效應(yīng)
1.2.2 小尺寸效應(yīng)
1.2.3 量子尺寸效應(yīng)
1.2.4 宏觀量子隧道效應(yīng)
1.2.5 納米材料的可見(jiàn)光譜學(xué)
參考文獻(xiàn)
思考題與習(xí)題
第2章 納米材料的制備
2.1 關(guān)于納米材料的制備
2.2 物理方法制備納米材料
2.2.1 應(yīng)用特殊的加熱手段
2.2.2 氣體冷凝法
2.2.3 等離子體法
2.2.4 機(jī)械研磨
2.2.5 高溫高壓法
2.2.6 原子能輻照
2.3 化學(xué)方法制備納米材料
2.3.1 化學(xué)方法制備納米材料的基本思想
2.3.2 化學(xué)沉積法
2.3.3 水熱及溶劑熱法
2.3.4 微乳液法
2.3.5 溶膠一凝膠法
2.3.6 氣一液一固（VI，S）法
2.3.7 純粹固相化學(xué)反應(yīng)法
2.3.8 其他的一些物理化學(xué)手段
2.4 一些納米材料制備的研究進(jìn)展
2.4.1 模板合成法
2.4.2 （Vr）法的延伸與拓展
2.4.3 溶膠一凝膠法的發(fā)展
2.4.4 相轉(zhuǎn)移法
參考文獻(xiàn)
思考題與習(xí)題
第3章 納米材料結(jié)構(gòu)表征
3.1 納米材料結(jié)構(gòu)的xRD表征
3.1.1 XRI）譜圖
3.1.2 謝樂(lè)公式
3.1.3 納米薄膜的XRD表征
3.2 納米材料結(jié)構(gòu)的氣體吸附法表征
3.2.1 比表面積的BET法測(cè)定
3.2.2 孑L徑分布測(cè)定
3.3 納米材料結(jié)構(gòu)的顯微觀察
3.3.1 納米材料結(jié)構(gòu)的電子顯微觀察
3.3.2 納米材料結(jié)構(gòu)表征的STM和AFM技術(shù)
3.4 XRD與TEM對(duì)納米材料結(jié)構(gòu)的綜合分析
3.4.1 一次納米粒子與二次納米粒子
3.4.2 粒徑分布
3.4.3 XRD與HRTEM
3.4.4 XRD與ED
3.4.5 有序結(jié)構(gòu)納米材料的表征
參考文獻(xiàn)
思考題與習(xí)題
第4章 納米材料晶體學(xué)
4.1 關(guān)于ZnO的六方晶型
4.2 表面缺陷
4.3 納米晶體生長(zhǎng)的取向性
4.4 納米材料晶體學(xué)研究若干進(jìn)展
4.4.1 納米晶體表面原子數(shù)的計(jì)算
4.4.2 介晶結(jié)構(gòu)
4.4.3 超晶格
4.4.4 銳鈦礦型納米Ti02晶體晶面的控制性生長(zhǎng)
4.4.5 納米催化劑活性因素研究及新進(jìn)展
參考文獻(xiàn)
思考題與習(xí)題
第5章 納米材料磁學(xué)
5.1 有關(guān)磁學(xué)的一與些基本概念
5.1.1 材料的磁性及居里溫度
5.1.2 磁滯回線及相關(guān)概念
5.1.3 磁能、磁各向異性和磁疇
5.2 磁性納米材料
5.3 納米材料特殊的磁性質(zhì)
5.3.1 各向異性
5.3.2 磁性長(zhǎng)度
5.3.3 磁疇
5.3.4 超順磁性
5.3.5 交換作用
5.3.6 居里溫度
參考文獻(xiàn)
思考題與習(xí)題
第6章 納米材料電子學(xué)與光電子學(xué)
6.1 從計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程談起
6.1.1 計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)技術(shù)
6.1.2 計(jì)算機(jī)控制和運(yùn)算技術(shù)
6.2 納米材料電子學(xué)重要理論基礎(chǔ)
6.2.1 單電子輸運(yùn)理論
6.2.2 彈道輸運(yùn)理論
6.2.3 壓電效應(yīng)
6.3 納米材料電子學(xué)研究進(jìn)展簡(jiǎn)介
6.3.1 納米尺度集成電路發(fā)展的障礙及解決對(duì)策
6.3.2 納米發(fā)電機(jī)
6.4 納米材料光電子學(xué)簡(jiǎn)介
6.4.1 能隙
6.4.2 發(fā)光納米半導(dǎo)體材料
參考文獻(xiàn)
思考題與習(xí)題
第7章 納米材料生物學(xué)
7.1 生物領(lǐng)域中的納米材料和納米結(jié)構(gòu)
7.1.1 DNA的納米結(jié)構(gòu)
7.1.2 蛋白質(zhì)的納米結(jié)構(gòu)
7.1.3 病毒
7.1.4 動(dòng)植物界豐富的納米結(jié)構(gòu)
7.2 納米機(jī)器
7.2.1 天然的納米機(jī)器——DNA
7.2.2 生物分子馬達(dá)
7.3 生物識(shí)別技術(shù)
7.3.1 基于納米金的識(shí)別技術(shù)
7.3.2 量子點(diǎn)
7.4 納米材料生物學(xué)研究進(jìn)展
7.4.1 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)形態(tài)的改變
7.4.2 核酸作模板制備納米材料
參考文獻(xiàn)
思考題與習(xí)題
第8章 自組裝與超分子結(jié)構(gòu)
8.1 超分子化學(xué)
8.2 自組裝的概念
8.3 一些重要的超分子結(jié)構(gòu)
8.3.1 單分子薄膜
8.3.2 金屬有機(jī)化合物和配合物
8.3.3 有機(jī)物
8.3.4 其他
參考文獻(xiàn)
思考題與習(xí)題
第9章 重要的納米材料
9.1 單質(zhì)
9.1.1 碳納米材料
9.1.2 金屬
9.2 二元無(wú)機(jī)非金屬化合物
9.2.1 氧化物
9.2.2 硫化物
9.2.3 其他
9.3 二元金屬納米材料
9.4 其他無(wú)機(jī)化合物
9.4.1 硅酸鹽納米材料
9.4.2 鈣鈦礦型晶體
9.4.3 尖晶石型晶體
9.4.4 燒綠石型晶體，
9.5 有機(jī)物
參考文獻(xiàn)
思考題與習(xí)題
第10章 納米材料的應(yīng)用
10.1 金屬納米材料
10.1.1 力學(xué)性能
10.1.2 軟磁性能
10.1.3 催化性能
10.1.4 儲(chǔ)氫性能
10.2 磁性液體
10.2.1 磁性液體及其性能
10.2.2 磁性液體的應(yīng)用
10.3 納米復(fù)合材料
10.3.1 在醫(yī)學(xué)、生物領(lǐng)域中的應(yīng)用
10.3.2 納米催化劑
10.3.3 高分子／納米復(fù)合材料
10.4 納米器件與裝置
10.4.1 新型太陽(yáng)能電池
10.4.2 光催化
10.4.3 傳感器
參考文獻(xiàn)
思考題與習(xí)題
第11章 納米材料研究英文論文的寫作及范例50旬
11.1 標(biāo)題
11.2 摘要
11.3 前言
11.4 實(shí)驗(yàn)部分
11.5 結(jié)果和討論
11.6 結(jié)論
11.7 其他部分
參考文獻(xiàn)
思考題與習(xí)題
部分思考題與習(xí)題參考答案
1953年，英國(guó)的“Nature”雜志刊登了年僅25歲的美國(guó)學(xué)者沃森（J.watson）和英國(guó)學(xué)者克里克（F.Crick）在英國(guó)劍橋大學(xué)合作的研究成果——DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的分子模型，這一成果后來(lái)被譽(yù)為20世紀(jì)以來(lái)生物學(xué)領(lǐng)域中最偉大的發(fā)現(xiàn)，他們于1962年獲得了諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。在本書的第7章中，大家將能充分體會(huì)到DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)與納米科技之間的緊密關(guān)系。
早在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)被發(fā)現(xiàn)之前，病毒這種微生物就已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)。但是19世紀(jì)末到20世紀(jì)早期為細(xì)菌致病說(shuō)的極盛時(shí)代，涉及病毒的研究未被予以高度重視。直到20世紀(jì)中后期，病毒的研究逐漸形成熱潮，并在60年代后數(shù)次獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，最近的一次為2008年度的諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，來(lái)自法國(guó)和德國(guó)的三名科學(xué)家因發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致艾滋病與宮頸癌的病毒而獲此殊榮。如今，病毒學(xué)已成為醫(yī)學(xué)和生物納米科技研究領(lǐng)域所關(guān)注的熱點(diǎn)。
1962年，年僅22歲的英國(guó)劍橋大學(xué)研究生約瑟夫遜（B.Josephson）預(yù)言：自然界可能存在電子能通過(guò)兩塊超導(dǎo)體之間薄絕緣層的量子隧道效應(yīng)。該預(yù)言不久便被證實(shí)，并被稱作約瑟夫遜效應(yīng)，他本人也獲得1973年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。之后納米技術(shù)的誕生與迅速發(fā)展在很大程度上得益于有關(guān)量子隧道效應(yīng)的基礎(chǔ)研究。
1987年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)化學(xué)家彼德森（C.J.Pedersen）、克拉姆（D.J.Cram）和法國(guó)化學(xué)家萊恩（J.M.Lehn）三人，表彰他們先后發(fā)現(xiàn)和研究了一類具有特殊結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的環(huán)狀化合物——冠醚，揭示了超分子化學(xué)領(lǐng)域的奧秘。如今，超分子化學(xué)已是納米材料研究中一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容。
2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予美國(guó)科學(xué)家黑格（A.J.HeegeI）、馬克迪爾米德（A.G.MacDiarmid）和日本科學(xué)家白川英樹（H.Shirakawa），以表彰他們發(fā)現(xiàn)了有關(guān)導(dǎo)電聚合物。這項(xiàng)奠基性和開創(chuàng)性的科學(xué)成果使導(dǎo)電高分子材料和有機(jī)半導(dǎo)體材料發(fā)展成為材料科學(xué)基礎(chǔ)研究中的一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。時(shí)隔不到10年，這項(xiàng)研究成果已成功播種在高分子納米材料制備、高分子納米器件等研究領(lǐng)域，并不斷結(jié)出碩果。
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