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| 內容簡介： |
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全书共九章：第一章 纳米材料的重要特性、第二章 纳米材料的制备、第三章 纳米材料结构表征、第四章 纳米材料晶体学、第五章 纳米材料磁学、第六章 纳米材料电子学与光电子学、第七章 纳米材料生物学、第八章 自组装与超分子结构、第九章 重要的纳米材料。
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| 關於作者： |
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刘孝恒，南京理工大学，教授， 自1994年7月起一直在南京理工大学材料化学实验室从事教学、科研工作。1986年7月在合肥师范学院（原安徽教育学院）获本科学历；1994年7月在中国科学技术大学获硕士学位；2000年3月在南京理工大学获博士学位；2002年3月，南京理工大学化学工程与技术博士后流动站出站；2004年度在澳大利亚国立大学进行合作研究；2009年上半年在英国曼彻斯特大学进行合作研究。近些年来的科研工作主要包括：以明胶作稳定剂制备纳米TiO2的研究；以聚乙二醇（PEG）作稳定剂低温制备TiO2纳米晶的研究；空气-水界面无机薄膜自组装的研究；与胶原蛋白有关的应用基础研究；人工合成高分子材料的改性研究。累计发表论文40多篇；近5年共获得国家科技进步二等奖，江苏省科技进步一等奖、二等奖各一次。中国材料研究学会理事江苏省电镜学会理事中国化学会会员中国微纳米学会会员
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| 目錄：
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0 绪论纳米科技及发展简史101纳米科技与纳米材料102从诺贝尔奖中寻觅纳米科技发展的踪迹203从全球性一些重要科技期刊的发展史看纳米材料研究的旺盛活力504纳米材料学是一年轻但具有深厚积淀的学科6思考题与习题6参考文献7第1章纳米材料的重要特性811纳米材料与纳米结构8111关于纳米材料与纳米结构8112纳米材料的微结构及品质评价912重要特性11121表面与界面效应11122小尺寸效应13123量子尺寸效应14124宏观量子隧道效应16125纳米材料的可见光谱学16思考题与习题19参考文献20第2章纳米材料的制备2121关于纳米材料的制备2122物理方法制备纳米材料22221应用特殊的加热手段22222气体冷凝法23223等离子体法23224机械研磨25225高温高压法26226原子能辐照2623化学方法制备纳米材料27231化学方法制备纳米材料的基本思想27232化学沉积法30233水热及溶剂热法32234微乳液法34235solgel法35236气液固（VLS）法36237纯粹固相化学反应法37238其他的一些物理化学手段3824一些纳米材料制备的研究进展39241模板合成法40242CVD法的延伸与拓展40243solgel法的发展42244相转移法44思考题与习题45参考文献46第3章纳米材料结构表征4731纳米材料结构的XRD表征47311关于XRD谱图47312谢乐公式48313纳米薄膜的XRD表征5032纳米材料结构的气体吸附法表征53321比表面积的BET法测定53322孔径分布测定5533纳米材料结构的显微观察56331纳米材料结构的电子显微观察57332纳米材料结构表征的STM和AFM技术6134XRD与TEM对纳米材料结构的综合分析66341一次纳米粒子与二次纳米粒子66342粒径分布67343XRD与HRTEM67344XRD与ED68345有序结构纳米材料的表征71思考题与习题73参考文献74第4章纳米材料晶体学7641关于ZnO的六方晶型7642表面缺陷7743纳米晶体生长的取向性7944纳米材料晶体学研究若干进展80441纳米晶体表面原子数的计算80442介晶结构82443超晶格84444锐钛矿型纳米TiO2晶体晶面的控制性生长86445纳米催化剂活性因素研究及新进展89思考题与习题90参考文献90第5章纳米材料磁学9251有关磁学的一些基本概念93511材料的磁性及居里温度93512磁滞回线及相关概念95513磁能、磁各向异性和磁畴9552磁性纳米材料9653纳米材料特殊的磁性质97531各向异性97532磁性长度98533磁畴98534超顺磁性101535交换作用102536居里温度103思考题与习题104参考文献105第6章纳米材料电子学与光电子学10661从计算机技术的发展过程谈起106611计算机存储技术107612计算机控制和运算技术10962纳米材料电子学重要理论基础112621单电子输运理论112622弹道输运理论113623压电效应11363纳米材料电子学研究进展简介113631纳米尺度集成电路发展的障碍及解决对策113632纳米发电机11564纳米材料光电子学简介115641能隙115642发光纳米半导体材料116思考题与习题118参考文献119第7章纳米材料生物学12071生物领域中的纳米材料和纳米结构120711DNA的纳米结构121712蛋白质的纳米结构121713病毒122714动植物界丰富的纳米结构12572纳米机器126721天然的纳米机器——DNA127722生物分子马达12773生物识别技术129731基于纳米金的识别技术129732量子点13074纳米材料生物学研究进展132741蛋白质结构形态的改变132742核酸作模板制备纳米材料132思考题与习题133参考文献134第8章自组装与超分子结构13581超分子化学13582自组装的概念13683一些重要的超分子结构140831单分子薄膜140832金属有机化合物和配合物141833有机物143834其他151思考题与习题153参考文献154第9章重要的纳米材料15591单质156911碳纳米材料156912金属16292二元无机非金属化合物162921氧化物163922硫化物166923其他16693二元金属纳米材料16894其他无机化合物169941硅酸盐纳米材料169942钙钛矿型晶体170943尖晶石型晶体171944烧绿石型晶体17295有机物174思考题与习题175参考文献177第10章纳米材料的应用178101金属纳米材料1781011力学性能1781012软磁性能1791013催化性能1791014储氢性能179102磁性液体1801021磁性液体及其性能1801022磁性液体的应用180103纳米复合材料1801031在医学、生物领域中的应用1811032纳米催化剂1841033高分子/纳米复合材料186104纳米器件与装置1881041新型太阳能电池1881042光催化1901043传感器192思考题与习题194参考文献194第11章纳米材料研究英文论文的写作及范例50句195111 标题196112摘要197113前言199114实验部分201115结果和讨论202116结论204117其他部分205思考题与习题206参考文献207附录部分思考题与习题参考答案209
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化学是研究物质组成、制备、结构、性质和应用的科学，是一门历史悠久、知识体系相对完整的基础学科。随着时间的推移，化学自身在不断发展，同时又和其他学科相互交叉，相互促进，不断形成新的生长点，特别是近十多年来，化学学科的发展主要有三大特点。1传统化学的延伸传统化学的一些领域如今在维持自身特色的同时，不断向新的难度和高度拓展。例如，新型药物等新型有机化合物的结构设计和合成一直是有机化学家所关注的热点，在复杂手性化合物的合成研究工作中，最近又出现了所谓的“双20方向”，即所合成目标产物的结构向着庞大化、复杂化方向发展，每个分子中的原子个数达到或超出20，相应的合成路线往往也在20个步骤左右。图1为一合成步骤数目与中间产物、最终产物得率关系的示意图，它显示出当合成线路达到20余步时，对于一成功的合成而言，产物的最终得率仅为百分之几，通常以毫克单位计算，因而，解决合成化学中的步骤长、过程复杂问题，不仅具有理论意义，而且与其应用和商业价值密切相关。图1多步骤有机合成的步骤数目与产物得率关系2化学向生命科学的延伸生命科学的发展已超出医学、生物领域，与化学、物理、计算机、甚至数学等学科紧密结合。化学原理、化学手段在蛋白质、DNA等的研究中是必不可少的，近年来诺贝尔化学奖（如2004年）常颁发给在这些领域中作出杰出贡献的科学家。值得关注的是，在传统的四大化学教科书中，仅有有机化学以较少的篇幅介绍了糖类、蛋白质、核酸等的内容，这些章节通常也不作为化学基础课中的重点教学内容，显然不能适应化学学科向生命科学延伸的发展趋势。图2为一长链Pt配合物与DNA相互作用的示意图，尽管多年来Pt配合物已用于治疗癌症，但其作用机理一直在探索之中。随着近期基因研究的迅速发展，配合物与DNA相互结合、作用的研究已向定量、可控制方向发展。图2配合物与DNA作用示意图3化学与材料科学的结合20世纪60年代，在美国出现了“材料科学与工程”这一新型学科，不久又创办了Materials Science&Engineering等相关学术刊物。“材料化学”是材料科学与传统化学这两大学科的结合，以基本化学原理和手段去系统地研究各类材料的制备、结构、性质及应用的交叉学科。近20年来，材料化学发展迅速，1989年和1991年美国、英国分别创办了著名的学术刊物Materials of Chemistry和Journal of Materials Chemistry。在国内，近十多年来材料化学科研、教育发展也较为迅速，截至2004年，已经开办或正积极筹办材料化学本科专业的高等学校已达百余所。与此同时，另一大类新兴学科——纳米科学与技术也在悄然兴起并快速发展，根据2004年英国Chemistry World杂志中的相关评论，在此可回顾纳米科技发展的里程碑事件及基本轨迹，详见表1。表1纳米科学与技术发展的主要历程1959年美国学者、物理学诺贝尔奖得主Richard Feynman提出了纳米技术概念的雏形1974年日本东京大学学者Norio Taniguchi等确定了“nanotechnology”这一专用术语1981年IBM瑞士实验室的Gerd Binnig和Heinrich Rohrer发明了隧道扫描显微镜（STM）1985年C60及富勒烯被发现1986年Gerd Binnig，Christoph Gerber和Calvin Quate发明了原子力显微镜（AFM）1986年Gerd Binnig和Heinrich Rohrer因发明STM获诺贝尔物理学奖1987年Charles Pedersen，Donald Cram和JeanMarie Lehn因在超分子领域的自组装研究获诺贝尔化学奖1991年日本NEC公司的Sumio Iijima制备出碳纳米管1996年Richard Smalley，Harry Kroto和Bob Curl因发现C60获诺贝尔化学奖1997年Paul Boyer，John Walker和Jens Skou因对纳米生物机器的研究获诺贝尔化学奖21世纪全面进入蓬勃发展阶段纳米科学与技术所追求的目标之一是，实现已为人类所普遍使用的宏观、大型机械设备的超微型化。与宏观机械设备的制造一样，这些超微型机器设备的制造也必须建立在价廉物美的原材料基础上。如想象中的几何尺寸在微米级的潜水艇可用于治疗人类的癌症等疑难疾病，当此类潜水艇在人体中游弋时，它的动力系统、对癌细胞的探测系统——超微型计算机和攻击系统——超微型导弹都应是由几何尺寸更小的“纳米器件”构成的，这就不难理解纳米科技的前期与基础性工作——纳米材料研究的广泛性与重要性了，因为人类要首先制备出上述潜水艇所需要的纳米芯片、纳米导线、纳米发动机等。图3为瑞士科学家Grumelard等新近制备出的一种纳米管道，该管道系高分子物质制成，具有柔性，可注水。图3一种新型高分子纳米管可以预料，类似于金属材料（如钢铁）、无机材料（如水泥、陶瓷）、高分子材料（如塑料、化纤），大批量、低成本的纳米材料的生产，最终将依靠化学手段解决。因而，研究纳米材料与化学之间的内在联系，归纳化学在纳米材料研究中的基础性作
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