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第一章 导论1

第一节 纳米科学技术的基本概念和内涵2

第二节 纳米材料和技术领域的研究对象及发展历史6

第三节 纳米材料与其他学科的交叉、渗透11

第四节 纳米结构研究的进展和趋势14

第五节 纳米家族中的重要成员--纳米半导体16

一、光学特性16

二、光电转换特性18

三、电学特性18

第六节 纳米材料在高科技中的地位19

第二章 超微粉体材料特性23

第一节 导言23

第二节 量子尺寸效应25

第三节 宏观量子隧道效应28

第四节 光学性质30

第五节 电学性质39

第六节 磁学性质41

第七节 磁电阻性质51

第八节 热学性质61

第九节 催化性质67

第十节 力学性质70

参考文献77

第三章 气相合成超微粉体材料80

第一节 气相合成原理82

一、气相合成超微粉体生成条件83

二、气相合成中的粒子成核86

三、气相合成中的粒子生长及粒径控制88

四、气相合成中的粒子凝聚89

五、气相合成中的粒子形貌控制和表面修饰91

第二节 物理气相合成92

一、蒸发-冷凝法中的几个基本问题93

二、真空蒸发-冷凝法96

三、惰性气体蒸发-冷凝法97

四、蒸发-冷凝法中的加热方式99

第三节 化学气相反应合成103

一、金属超微粉104

二、氧化物超微粉104

三、氮化物超微粉106

四、碳化物超微粉107

五、化学气相反应合成进展108

六、化学气相反应合成中的加热方式113

第四节 超微粒子膜气相合成进展118

一、超微粒子粉末膜119

二、多晶和非晶超微粒子膜121

三、超微颗粒膜制备132

参考文献133

第四章 液相合成超微粉体材料138

第一节 液相化学合成技术的特征与类型138

第二节 沉淀法合成超微粉体材料139

一、共沉淀法139

二、均匀沉淀法141

第三节 溶剂蒸发法合成超微粉体材料145

一、喷雾干燥法146

二、喷雾热解法146

三、冷冻干燥法153

第四节 醇盐水解法合成超微粉体材料159

第五节 溶胶-凝胶法合成超微粉体材料161

一、胶体的性质161

二、正离子水解制备溶胶162

三、溶胶-凝胶法制备超微粉体材料163

第六节 水热合成超微粉体材料164

一、高温高压下溶液的水解164

二、盐溶液的水热反应165

三、包含相变的水热反应过程167

四、金属水热反应制备氧化物超微粉体168

第七节 非水溶液反应合成超微粉体材料169

一、四氯化硅与氨的液相反应169

二、氯硅烷与氨和胶的反应171

三、液相反应合成其他非氧化物超微粉体172

第八节 液相合成超微粉体材料过程的工程特征173

参考文献177

一、低分子化合物的吸附180

第一节 表面吸附180

第五章 超微颗粒的表面改性180

二、高分子吸附184

三、氢键的形成185

第二节 分散和增强187

一、表面润湿187

二、分散系的稳定188

三、流变学和增强192

第三节 高能表面改性195

一、基本概念195

二、高能表面改性方法的应用196

第四节 机械--化学反应表面改性199

一、机械-化学反应表面改性基本原理199

二、机械-化学反应表面改性方法的应用199

二、局部化学反应改性方法的应用203

一、基本概念203

第五节 局部化学反应改性203

第六节 表面包覆改性217

一、基本概念217

二、表面包覆改性方法的应用217

第七节 胶囊化改性221

一、概述221

二、胶囊制备的基本方法及其应用221

三、无机质微胶囊的生成机理与物性的调节方法230

参考文献236

第六章 超微粉体的表征237

第一节 粒径测定方法237

一、透射电镜观察法238

二、X射线衍射线宽法(谢乐公式)239

三、比表面积法239

四、X射线小角散射法243

五、拉曼散射法244

六、激光衍射散射法245

七、沉降法251

第二节 超微粉的形状、微结构和缺陷256

一、金属超微粉的形状和结构256

二、硅、氧化物、氮化物超微粉的形状和结构261

三、结构与缺陷264

参考文献269

第七章 超微粉体在结构与功能陶瓷中的应用270

第一节 陶瓷材料270

一、陶瓷材料的基本概念270

二、陶瓷材料的分类271

三、陶瓷材料制造工艺简介272

一、粉体超微化对陶瓷烧结过程的影响273

第二节 粉体超微化对陶瓷材料的影响273

二、粉体超微化对陶瓷显微组织和性能的影响278

第三节 超微粉体在结构与功能陶瓷中的应用284

一、氧化物陶瓷285

二、非氧化物陶瓷292

参考文献299

第八章 超微粉涂层材料301

第一节 超微粉涂层材料与制备方法302

一、超微粉涂层材料的特点302

二、超微粉涂层材料的种类302

三、超微粉涂层材料的制备方法306

第二节 超微粉涂层材料的成分与性能设计318

一、超微粉涂层设计的一般原则318

二、表面涂层材料成分与性能设计320

一、超微粉涂层材料的组成概述322

第三节 超微粉涂层材料的组成、性能及应用322

二、超微粉涂层材料的性能类别323

三、超微粉涂层材料的性能324

四、超微粉涂层材料的应用331

第四节 超微粉涂层材料的发展方向334

参考文献335

第九章 磁性纳米粉体材料及应用337

第一节 磁记录介质339

一、氧化物磁粉340

二、金属(合金)磁粉346

三、氮化铁磁粉362

第二节 磁性液体365

一、生成磁性液体的条件365

二、磁性液体的制备367

三、磁性液体的基本特性374

四、磁性液体的应用375

五、复合磁性液体的特性381

第三节 磁粉在复印、医疗中的应用383

一、复印用磁粉383

二、磁粉在医疗中的应用384

参考文献386

第十章 超微粉体的光催化特性及应用387

第一节 光吸收特性387

一、吸收边蓝移387

二、吸收边红移388

第二节 光催化特性389

第三节 光电化学性能396

参考文献402

第一节 国内外研究现状405

第十一章 超微粒子催化剂405

第二节 超微粒子催化剂的制备413

一、超微粒子催化剂的化学制备法413

二、物理法制备负载型催化剂414

第三节 纳米材料作为催化剂应用中的几个基础问题研究415

一、相结构研究416

二、层结构及壳结构419

三、纳米催化剂表面缺陷研究420

四、纳米粒子中的氢及其作用422

第四节 氢电弧等离子体法纳米金属催化剂应用实例423

一、在硝基苯加氢中的应用424

二、在苯加氢中的应用426

三、在乙炔聚合中的应用430

四、纳米粒子催化剂对于一氧化碳催化氧化活性的研究436

参考文献437

第十二章 超微粉气敏材料及应用441

第一节 金属氧化物和复合氧化物半导体材料442

一、金属氧化物和复合氧化物半导体中的点缺陷和导电性质442

二、金属氧化物和复合氧化物半导体局域能级在禁带中的位置444

三、施主和受主气体445

四、氧化物和复合氧化物半导体表面的空间电荷区446

五、氧化物半导体上的化学反应447

六、气体敏感的灵敏度449

七、金属氧化物和复合氧化物半导体气敏元件结构450

八、影响半导体气敏灵敏度的主要因素450

第二节 各种金属氧化物和复合氧化物半导体气敏元件451

一、SnO2系气敏元件452

二、Fe2O3系气敏元件456

三、锌锡系和镉锡系复合氧化物半导体461

四、p型半导体--LaFeO3系465

九、其他470

参考文献473

第十三章 超微粒子在医药中的应用475

第一节 纳米医用材料简述475

第二节 纳米粒子在细胞分离和细胞染色中的应用477

一、细胞分离477

二、细胞内部染色478

第三节 表面包覆的磁性纳米粒子在药物中的应用480

第四节 纳米机器人在医学中的应用481

一、医疗纳米机器人概念481

二、人造机械红细胞482

三、免疫反应和细胞识别483

四、驱动和控制识别系统484

一、吸收利用486

第五节 红色纳米硒的特性486

二、清除活性氧自由基489

三、杀伤肿瘤细胞490

四、免疫调节作用491

五、抑制移植性肿瘤生长作用492

六、急性毒性493

七、与谷胱甘肽的反应速率494

第六节 红色纳米硒的应用494

一、延缓衰老保健作用494

二、免疫调节保健作用496

三、抗肿瘤作用497

四、护肝作用498

参考文献499

一、固体润滑剂添加剂与纳米粒子500

第一节 纳米材料在润滑油脂中的应用500

第十四章 超微粉体材料在石油化工中的应用500

二、纳米材料在其他润滑体系中的应用505

三、纳米材料润滑作用原理506

第二节 纳米材料改性塑料509

一、纳米材料与塑料复合材料509

二、聚合物基纳米复合材料的制备方法509

三、聚合物基纳米复合材料的功能特性512

第三节 超微粉体材料改性化学纤维514

一、抗紫外线型化纤515

二、抗菌、抑菌、除臭型化纤517

三、反射红外线型化纤522

四、导电型及其他功能性化纤523

参考文献524

展望526