書籍信息,內容簡介,圖書目錄,
書籍信息
作者：楊序綱、吳琪琳 編著
出版日期：2016年11月 書號：978-7-122-26979-9
開本：B5 710×1000 1/16
裝幀：精 版次：1版1次 頁數：297頁
內容簡介
本書首先簡單介紹碳的各種同素異形體的分類、結構和性質。隨後是本書的主要內容,闡述各類納米碳,主要包括石墨烯、富勒烯、碳納米管和碳量子點的結構、性質、表征、製備方法和套用。納米碳的表征方法和相關技術是本書的重要內容,本書對每種納米碳材料的結構和主要性能都詳細闡述相應的表征方法,舉以實例,為讀者提供有效的研究建議。書中列出大量參考文獻,可供讀者作延伸閱讀。本書可供從事納米碳和相關領域研究與產業工作的科技人員和高等院校師生參考
圖書目錄
第1章 碳的同素異形體 1
1.1 碳的同素異形體 1
1.2 納米碳 5
參考文獻 7
第2章 石墨烯 8
2.1 石墨烯的結構 8
2.2 石墨烯的性質 9
2.2.1 物理性質 9
2.2.2 化學性質 11
2.3 石墨烯的表征 12
2.3.1 拉曼光譜術 12
2.3.2 電子顯微像、電子衍射花樣和能量損失譜術 24
2.3.3 原子力顯微術和掃描隧道顯微術 29
2.3.4 光學顯微術 35
2.3.5 元素分析 38
2.4 石墨烯的製備 41
2.4.1 剝離法 41
2.4.2 外延生長法 45
2.4.3 化學氣相沉積法 48
2.4.4 氧化還原法 55
2.5 石墨烯的套用 58
2.5.1 石墨烯在複合材料中的套用 58
2.5.2 石墨烯在電子學和電學相關領域的套用 75
2.5.3 石墨烯在生物醫學領域的套用 76
參考文獻 77
第3章 富勒烯 84
3.1 概述 84
3.1.1 C60的意外發現 84
3.1.2 形狀與幾何 85
3.1.3 天然存在的富勒烯 86
3.2 富勒烯的結構及製備 87
3.2.1 結構與穩定性 87
3.2.2 富勒烯的分類 89
3.2.3 C60的製備方法 90
3.2.4 富勒烯的形成機理 92
3.3 富勒烯的性質 93
3.3.1 物理性質 93
3.3.2 化學性質 95
3.4 富勒烯及其衍生物的套用 96
3.4.1 醫學方面的套用 96
3.4.2 光電材料套用 97
3.4.3 超導材料套用 98
3.4.4 電化學感測器 98
3.4.5 催化性能套用 99
3.5 富勒烯的表征 99
3.5.1 質譜分析 99
3.5.2 紫外-可見-近紅外吸收光譜 101
3.5.3 紅外光譜 102
3.5.4 拉曼光譜 103
3.5.5 X射線衍射法 104
3.5.6 13C核磁共振譜 105
3.5.7 電子顯微術和掃描隧道顯微術 107
3.5.8 高能光譜技術 107
參考文獻 108
1.1 碳的同素異形體 1
1.2 納米碳 5
參考文獻 7
第2章 石墨烯 8
2.1 石墨烯的結構 8
2.2 石墨烯的性質 9
2.2.1 物理性質 9
2.2.2 化學性質 11
2.3 石墨烯的表征 12
2.3.1 拉曼光譜術 12
2.3.2 電子顯微像、電子衍射花樣和能量損失譜術 24
2.3.3 原子力顯微術和掃描隧道顯微術 29
2.3.4 光學顯微術 35
2.3.5 元素分析 38
2.4 石墨烯的製備 41
2.4.1 剝離法 41
2.4.2 外延生長法 45
2.4.3 化學氣相沉積法 48
2.4.4 氧化還原法 55
2.5 石墨烯的套用 58
2.5.1 石墨烯在複合材料中的套用 58
2.5.2 石墨烯在電子學和電學相關領域的套用 75
2.5.3 石墨烯在生物醫學領域的套用 76
參考文獻 77
第3章 富勒烯 84
3.1 概述 84
3.1.1 C60的意外發現 84
3.1.2 形狀與幾何 85
3.1.3 天然存在的富勒烯 86
3.2 富勒烯的結構及製備 87
3.2.1 結構與穩定性 87
3.2.2 富勒烯的分類 89
3.2.3 C60的製備方法 90
3.2.4 富勒烯的形成機理 92
3.3 富勒烯的性質 93
3.3.1 物理性質 93
3.3.2 化學性質 95
3.4 富勒烯及其衍生物的套用 96
3.4.1 醫學方面的套用 96
3.4.2 光電材料套用 97
3.4.3 超導材料套用 98
3.4.4 電化學感測器 98
3.4.5 催化性能套用 99
3.5 富勒烯的表征 99
3.5.1 質譜分析 99
3.5.2 紫外-可見-近紅外吸收光譜 101
3.5.3 紅外光譜 102
3.5.4 拉曼光譜 103
3.5.5 X射線衍射法 104
3.5.6 13C核磁共振譜 105
3.5.7 電子顯微術和掃描隧道顯微術 107
3.5.8 高能光譜技術 107
參考文獻 108
第4章 碳納米管 113
4.1 概述 113
4.2 碳納米管的基本結構 113
4.3 碳納米管的基本性質 117
4.3.1 力學性質 117
4.3.2 電學性質 119
4.3.3 熱學性質 120
4.3.4 光學性質 120
4.3.5 化學性質 120
4.3.6 碳納米管的毒性問題 124
4.4 碳納米管的表征 124
4.4.1 拉曼光譜術 124
4.4.2 碳納米管形變的拉曼光譜行為 130
4.4.3 電子顯微術 135
4.4.4 電子衍射術和中子衍射術 141
4.4.5 掃描探針顯微術 143
4.5 碳納米管的製備和純化 146
4.5.1 碳納米管的製備 146
4.5.2 碳納米管的純化 151
4.6 碳納米管/聚合物複合材料及其界面行為 152
4.6.1 概述 152
4.6.2 納米管的分散和複合材料的製備 153
4.6.3 碳納米管/聚合物複合材料的界面行為 158
4.6.4 力學性質的測量 168
4.6.5 碳納米管的取向 169
4.7 碳納米管感測器 173
4.7.1 拉曼力學感測器 173
4.7.2 氣體感測器 174
4.7.3 生物和物理感測器 174
4.8 碳納米管針尖 175
4.9 碳納米管的其他套用 177
參考文獻 177
第5章 碳量子點的製備、性質和套用 187
5.1 前言 187
5.2 碳量子點的製備方法 188
5.2.1 電弧放電法 188
5.2.2 雷射剝離(刻蝕) 法 189
5.2.3 電化學氧化法 190
5.2.4 化學氧化法 190
5.2.5 水熱法 191
5.2.6 微波輔助法 192
5.2.7 溶液化學法 192
5.2.8 燃燒法 192
5.3 碳量子點的基本性質 193
5.3.1 結晶性質 193
5.3.2 光學性質 193
5.3.3 低毒性和生物相容性 197
5.4 碳量子點的化學修飾 197
5.4.1 表面鈍化及發光調控 197
5.4.2 CQDs的功能化 198
5.5 碳量子的套用 199
5.5.1 生物領域 199
5.5.2 光催化套用 204
5.6 表征手段 204
5.6.1 常用方法 204
5.6.2 微觀結構表征 205
5.6.3 化學結構表征 208
5.6.4 生物成像表征 209
參考文獻 211
4.1 概述 113
4.2 碳納米管的基本結構 113
4.3 碳納米管的基本性質 117
4.3.1 力學性質 117
4.3.2 電學性質 119
4.3.3 熱學性質 120
4.3.4 光學性質 120
4.3.5 化學性質 120
4.3.6 碳納米管的毒性問題 124
4.4 碳納米管的表征 124
4.4.1 拉曼光譜術 124
4.4.2 碳納米管形變的拉曼光譜行為 130
4.4.3 電子顯微術 135
4.4.4 電子衍射術和中子衍射術 141
4.4.5 掃描探針顯微術 143
4.5 碳納米管的製備和純化 146
4.5.1 碳納米管的製備 146
4.5.2 碳納米管的純化 151
4.6 碳納米管/聚合物複合材料及其界面行為 152
4.6.1 概述 152
4.6.2 納米管的分散和複合材料的製備 153
4.6.3 碳納米管/聚合物複合材料的界面行為 158
4.6.4 力學性質的測量 168
4.6.5 碳納米管的取向 169
4.7 碳納米管感測器 173
4.7.1 拉曼力學感測器 173
4.7.2 氣體感測器 174
4.7.3 生物和物理感測器 174
4.8 碳納米管針尖 175
4.9 碳納米管的其他套用 177
參考文獻 177
第5章 碳量子點的製備、性質和套用 187
5.1 前言 187
5.2 碳量子點的製備方法 188
5.2.1 電弧放電法 188
5.2.2 雷射剝離(刻蝕) 法 189
5.2.3 電化學氧化法 190
5.2.4 化學氧化法 190
5.2.5 水熱法 191
5.2.6 微波輔助法 192
5.2.7 溶液化學法 192
5.2.8 燃燒法 192
5.3 碳量子點的基本性質 193
5.3.1 結晶性質 193
5.3.2 光學性質 193
5.3.3 低毒性和生物相容性 197
5.4 碳量子點的化學修飾 197
5.4.1 表面鈍化及發光調控 197
5.4.2 CQDs的功能化 198
5.5 碳量子的套用 199
5.5.1 生物領域 199
5.5.2 光催化套用 204
5.6 表征手段 204
5.6.1 常用方法 204
5.6.2 微觀結構表征 205
5.6.3 化學結構表征 208
5.6.4 生物成像表征 209
參考文獻 211
第6章 表征技術 219
6.1 概述 219
6.2 高能電子流與試樣物質的相互作用 221
6.3 透射電子顯微術 222
6.3.1 概述 222
6.3.2 儀器和工作模式 223
6.3.3 圖像襯度形成機制 227
6.3.4 像差校正術 233
6.3.5 斷層成像術 234
6.3.6 選區電子衍射 235
6.3.7 試樣製備技術 236
6.4 掃描電子顯微術 238
6.4.1 概述 238
6.4.2 掃描電鏡的成像原理和結構 239
6.4.3 SEM 中檢測的各種信號的性質 241
6.4.4 結構細節、解析度和襯度 243
6.4.5 圖像襯度機制 246
6.4.6 試樣準備 249
6.5 拉曼光譜術 250
6.5.1 拉曼光譜術的適用範圍 250
6.5.2 拉曼散射和拉曼光譜 251
6.5.3 儀器和主要技術 256
6.5.4 拉曼光譜的噪聲及其減除 261
6.5.5 試樣準備和安置 264
6.6 掃描探針顯微術 265
6.6.1 概述 265
6.6.2 掃描隧道顯微術 266
6.6.3 AFM 的主要功能 267
6.6.4 AFM 的成像原理和儀器學 269
6.6.5 AFM 的操作模式和成像模式 273
6.6.6 納米碳的AFM 表徵實例 278
6.7 多方法聯用術 279
6.7.1 概述 279
6.7.2 拉曼光譜術與AFM 的聯合 280
6.7.3 拉曼光譜術與SEM 的聯合 287
6.7.4 SEM-SCA系統 288
6.7.5 拉曼光譜術與紅外光譜術的聯合 291
6.7.6 AFM/IR-ATR系統 292
6.7.7 AFM 和TEM 的聯合套用 293
參考文獻 294
6.1 概述 219
6.2 高能電子流與試樣物質的相互作用 221
6.3 透射電子顯微術 222
6.3.1 概述 222
6.3.2 儀器和工作模式 223
6.3.3 圖像襯度形成機制 227
6.3.4 像差校正術 233
6.3.5 斷層成像術 234
6.3.6 選區電子衍射 235
6.3.7 試樣製備技術 236
6.4 掃描電子顯微術 238
6.4.1 概述 238
6.4.2 掃描電鏡的成像原理和結構 239
6.4.3 SEM 中檢測的各種信號的性質 241
6.4.4 結構細節、解析度和襯度 243
6.4.5 圖像襯度機制 246
6.4.6 試樣準備 249
6.5 拉曼光譜術 250
6.5.1 拉曼光譜術的適用範圍 250
6.5.2 拉曼散射和拉曼光譜 251
6.5.3 儀器和主要技術 256
6.5.4 拉曼光譜的噪聲及其減除 261
6.5.5 試樣準備和安置 264
6.6 掃描探針顯微術 265
6.6.1 概述 265
6.6.2 掃描隧道顯微術 266
6.6.3 AFM 的主要功能 267
6.6.4 AFM 的成像原理和儀器學 269
6.6.5 AFM 的操作模式和成像模式 273
6.6.6 納米碳的AFM 表徵實例 278
6.7 多方法聯用術 279
6.7.1 概述 279
6.7.2 拉曼光譜術與AFM 的聯合 280
6.7.3 拉曼光譜術與SEM 的聯合 287
6.7.4 SEM-SCA系統 288
6.7.5 拉曼光譜術與紅外光譜術的聯合 291
6.7.6 AFM/IR-ATR系統 292
6.7.7 AFM 和TEM 的聯合套用 293
參考文獻 294
