本書對石墨烯進(jìn)行了比較全面的介紹，包括它的發(fā)現(xiàn)過程、基本性質(zhì)、應(yīng)用領(lǐng)域、制備方法、檢測方法、發(fā)展前景等。本書是面向大眾的科普讀物，內(nèi)容兼具科學(xué)性和趣味性。通過閱讀本書，讀者一方面能夠了解石墨烯的專業(yè)知識(shí)，另一方面，也是更重要的，是讓讀者了解和體會(huì)科學(xué)家對自然界的好奇心、對工作的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度以及他們的創(chuàng)新意識(shí)。
本書適宜中學(xué)生、大學(xué)生等青年讀者閱讀。
由偉，清華大學(xué)材料專業(yè)博士畢業(yè)，從事材料科學(xué)領(lǐng)域的教學(xué)、科研、科普等工作。已取得10項(xiàng)發(fā)明專利和2項(xiàng)實(shí)用新型專利，發(fā)表50余篇學(xué)術(shù)論文，獲得中國煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)專利獎(jiǎng)、河北省煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)等獎(jiǎng)勵(lì)，出版了《珠寶鑒定》《琥珀鑒定一本通》等著作。
第一章有趣的發(fā)現(xiàn)1
第一節(jié)石墨烯是什么1
第二節(jié)石墨烯的發(fā)現(xiàn)過程3
第三節(jié)一石激起千層浪5
第二章顯赫的家族Ⅰ——石墨8
第一節(jié)碳材料家族8
第二節(jié)石墨的性質(zhì)9
第三節(jié)石墨的應(yīng)用11
第四節(jié)石墨的生產(chǎn)23
第五節(jié)膨脹石墨25
第三章顯赫的家族Ⅱ——金剛石、富勒烯、碳納米管29
第一節(jié)金剛石29
第二節(jié)踢足球引出的諾貝爾獎(jiǎng)——富勒烯37
第三節(jié)碳納米管44
第四章天生異相——石墨烯的結(jié)構(gòu)49
第一節(jié)石墨烯之美49
第二節(jié)神奇的六邊形51
第三節(jié)“碳”網(wǎng)恢恢——石墨烯的尺寸54
第四節(jié)石墨烯的種類55
第五節(jié)石墨烯的真面目56
第五章打開“未來之門”的鑰匙——石墨烯的性質(zhì)62
第一節(jié)比表面積62
第二節(jié)力學(xué)性質(zhì)64
第三節(jié)電性質(zhì)66
第四節(jié)熱性質(zhì)69
第五節(jié)光學(xué)性質(zhì)71
第六節(jié)磁性質(zhì)72
第七節(jié)化學(xué)性質(zhì)75
第六章大顯身手——石墨烯在電子領(lǐng)域里的應(yīng)用77
第一節(jié)讓網(wǎng)速更快77
第二節(jié)更快、更輕、更便宜的石墨烯電腦80
第三節(jié)石墨烯手機(jī)87
第四節(jié)其它89
第七章大顯身手——石墨烯在能源領(lǐng)域里的應(yīng)用93
第一節(jié)石墨烯電線和電纜93
第二節(jié)石墨烯超導(dǎo)體93
第三節(jié)石墨烯鋰離子電池101
第四節(jié)石墨烯太陽能電池107
第五節(jié)石墨烯超級(jí)電容器115
第八章大顯身手——明察秋毫的石墨烯傳感器128
第一節(jié)電子感官——傳感器128
第二節(jié)石墨烯光電傳感器132
第三節(jié)石墨烯“警犬”——高靈敏化學(xué)傳感器141
第四節(jié)其它傳感器146
第九章大顯身手——石墨烯在力學(xué)、化學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用151
第一節(jié)石墨烯“軟猬甲”151
第二節(jié)石墨烯的熱性質(zhì)的應(yīng)用159
第三節(jié)石墨烯的化學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用165
第四節(jié)石墨烯在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用172
第十章巧奪天工——石墨烯的制造方法176
第一節(jié)微機(jī)械剝離法176
第二節(jié)外延生長法180
第三節(jié)化學(xué)氣相沉積法182
第四節(jié)氧化-還原法187
第五節(jié)其它方法191
第六節(jié)石墨烯的轉(zhuǎn)移197
第七節(jié)發(fā)展趨勢199
第十一章火眼金睛——石墨烯的檢測Ⅰ——化學(xué)成分分析201
第一節(jié)能譜儀和波譜儀201
第二節(jié)X射線光電子能譜（XPS）205
第三節(jié)X射線熒光光譜（XRF）208
第四節(jié)紅外光譜210
第五節(jié)拉曼光譜214
第十二章火眼金睛——石墨烯的檢測Ⅱ——微觀結(jié)構(gòu)測試221
第一節(jié)X射線的發(fā)現(xiàn)221
第二節(jié)X射線的性質(zhì)223
第三節(jié)X射線的應(yīng)用225
第四節(jié)X射線衍射技術(shù)（XRD）230
第五節(jié)電子衍射231
第十三章石墨烯的改性和功能化233
第一節(jié)改性和功能化的作用233
第二節(jié)共價(jià)鍵結(jié)合改性235
第三節(jié)非共價(jià)鍵結(jié)合改性237
第四節(jié)原子摻雜改性240
第五節(jié)納米微粒改性241
第六節(jié)缺陷改性242
第十四章氧化石墨烯245
第一節(jié)化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)245
第二節(jié)氧化石墨烯的性質(zhì)246
第三節(jié)氧化石墨烯的制備方法248
第四節(jié)氧化石墨烯制品的制備249
第五節(jié)氧化石墨烯復(fù)合材料251
第六節(jié)氧化石墨烯的應(yīng)用253
第七節(jié)未來的發(fā)展趨勢255
第十五章石墨烯復(fù)合材料257
第一節(jié)復(fù)合材料257
第二節(jié)石墨烯復(fù)合材料類型259
第三節(jié)石墨烯-聚合物復(fù)合材料259
第四節(jié)石墨烯-金屬復(fù)合材料263
第五節(jié)石墨烯-納米微粒復(fù)合材料265
第六節(jié)石墨烯-碳基材料復(fù)合材料266
第七節(jié)發(fā)展前景267
第十六章石墨烯的產(chǎn)業(yè)化——挑戰(zhàn)與機(jī)遇269
第一節(jié)廣闊的前景——3D市場269
第二節(jié)國家競賽271
第三節(jié)問題與挑戰(zhàn)276
第十七章意義和啟示279
第一節(jié)令人期待的“下一個(gè)”279
第二節(jié)科學(xué)家的故事和啟示281
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