了得網工業技術_石墨烯-新型二維碳納米材料

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本書屬於國家出版基金項目“納米科學與技術”叢書，該叢書學術水平高，作者大多為國內外知名科學家。《石墨烯-新型二維碳納米材料》是南開大學納米科學與技術中心石墨烯研究團隊的力作，是目前內容**、*繫統的圖書，此外，本書語言很好，相信會讓您讀來備感舒暢。

內容簡介

石墨烯是近年來學術界公認的熱門的研究領域之一，對石墨烯的研究帶動了新工藝、新方法和新技術等領域的全面發展，並對科學技術和社會發展產生了革命性的影響。《石墨烯-新型二維碳納米材料》以南開大學納米科學與技術中心石墨烯研究團隊多年的科研成果為基礎，彙集了國內外石墨烯領域的*進展，以專業的視角和通俗易懂的語言，全面繫統地對石墨烯研究的重要成果進行了歸納和總結。內容主要包括：石墨烯的發現、結構、性質及表征方法；石墨烯的制備方法；石墨烯在微電子、光電材料、新能源器件、多功能復合材料、生物醫用材料及催化、傳感等領域的研究和應用等。

作者簡介

陳永勝南開大學特聘教授，博士生導師。1997年獲加拿大維多利亞大學博士學位。1997~1999年，先後於美國肯塔基大學和加州大學洛杉磯分校師從國際著名的納米材料專家Robert Haddon和Fred Wudl從事博士後研究。1999~2002年，在美國Cymer 公司任高級研究員。2002~2003年，在美國加州大學聖地亞哥分校任高級研究員

《納米科學與技術》叢書序
前言
第1章碳納米材料簡介
1素
1?2碳納米材料
1?2?1富勒烯
1?2?2碳納米管
1?2?3石墨烯
參考文獻
第2章石墨烯的發現、基本結構和性質
2?1石墨烯的發現和歷史
2?2石墨烯的基本結構和性質
2?2?1石墨烯的電子性質和能帶結構
2?2?2電荷傳輸性質《納米科學與技術》叢書序
前言
第1章碳納米材料簡介
1素
1?2碳納米材料
1?2?1富勒烯
1?2?2碳納米管
1?2?3石墨烯
參考文獻
第2章石墨烯的發現、基本結構和性質
2?1石墨烯的發現和歷史
2?2石墨烯的基本結構和性質
2?2?1石墨烯的電子性質和能帶結構
2?2?2電荷傳輸性質
2?2?3石墨烯的光學性質
2?2?4石墨烯的熱導性質
2?2?5石墨烯的力學性質
2?2?6石墨烯的透氣性
2?2?7石墨烯的重要化學性質
2?3石墨烯的合成制備方法
2?3?1機械剝離法
2?3?2外延生長法
2?3?3化學氣相沉積法
2?3?4化學剝離法
2?3?5化學合成法
2?4石墨烯的檢測和分析方法
2?4?1光學顯微鏡
2?4?2拉曼光譜
2?4?3原子力顯微鏡和透射電子顯微鏡
2?4?4X射線衍射
2?5石墨烯的重要應用前景
2?5?1電子器件
2?5?2透明（柔性）電極
2?5?3超級電容器和鋰電池材料
2?5?4加強型復合材料
參考文獻
第3章石墨烯的制備方法
3?1機械剝離法
·vi·3?1?1微機械剝離法
3?1?2轉移印刷法
3?1?3液相超聲剝離法
3?1?4其他機械剝離法
3?2SiC外延生長法
3?3化學氣相沉積法
3?3?1熱CVD技術
3?3?2等離子體增強CVD（PECVD）技術及無金屬催化劑合成方法
3?3?3偏析生長方法
3?4化學氧化還原法
3?4?1制備氧化石墨（烯）
3?4?2還原氧化石墨（烯）
3?5電弧放電法
3?6“自下而上”有機合成法
3?7石墨烯合成的其他方法
3?7?1電化學法
3?7?2模板法
3?7?3CO還原法
3?8石墨烯納米帶的合成方法
3?8?1剪切石墨烯制備石墨烯納米帶
3?8?2切割碳納米管制備石墨烯納米帶
3?8?3有機合成法
3?8?4其他合成方法
3?8?5碳納米管內合成石墨烯納米帶
參考文獻
第4章石墨烯在微電子方面的研究及應用
4?1石墨烯電子結構與特性
4?1?1石墨烯電子結構
4?1?2石墨烯電學特性
4?1?3石墨烯帶隙調控
4?2石墨烯晶體管
4?2?1場效應管原理及進展
4?2?2石墨烯與場效應管有關的一些特性
4?2?3石墨烯場效應管結構
·vii·4?2?4石墨烯場效應管的發展與現狀
4?2?5石墨烯場效應管展望
4?3石墨烯集成電路和存儲器件
4?3?1石墨烯集成電路
4?3?2石墨烯存儲器
參考文獻
第5章石墨烯在透明電極方面的研究及應用
5?1引言
5?2石墨烯透明電極的制備
5?2?1基於氧化石墨烯還原的透明電極
5?2?2基於石墨烯雜化材料的透明電極
5?2?3基於化學氣相沉積法的石墨烯透明電極
5?3石墨烯透明電極的應用
5?3?1石墨烯透明電極在有機太陽能電池中的應用
5?3?2石墨烯透明電極有機發光二極管中的應用
5?3?3石墨烯透明電極在其他器件中的應用
5?4結論與展望
參考文獻
第6章石墨烯在有機光電器件方面的研究及應用
6?1引言
6?2石墨烯作為界面層材料在有機光電器件中的應用
6?3石墨烯作為活性材料在有機光電器件中的應用
6?4石墨烯作為背電極在光敏電池中的應用
6?5石墨烯在其他光電器件中的應用
參考文獻
第7章石墨烯在超級電容器方面的研究及應用
7?1超級電容器的組成和結構
7?2超級電容器的發展
7?2?1雙電層超級電容器
7?2?2贗電容超級電容器
7?2?3非對稱超級電容器
7?3基於石墨烯的超級電容器
7?3?1石墨烯電極材料的制備
7?3?2基於石墨烯的雙電層超級電容器
7?3?3基於石墨烯的贗電容超級電容器
7?3?4基於石墨烯的非對稱超級電容器
7?3?5基於石墨烯的超級電容器展望
參考文獻
·viii·第8章石墨烯在多功能復合材料方面的研究及應用
8?1石墨烯的功能化研究
8?1?1石墨烯的共價鍵功能化
8?1?2石墨烯的非共價鍵功能化
8?2石墨烯/聚合物納米復合材料
8?2?1石墨烯/聚合物復合材料的制備方法
8?2?2石墨烯/聚合物復合材料的機械性能
8?2?3石墨烯/聚合物復合材料的電學性能
8?2?4石墨烯/聚合物復合材料的光學性質
8?2?5石墨烯/聚合物復合材料的熱性能
8?3石墨烯/無機納米復合材料
8?3?1基於石墨烯的碳/碳納米復合材料
8?3?2石墨烯與金屬及其化合物復合材料
參考文獻
第9章石墨烯在生物醫學方面的研究及應用
9?1石墨烯在生物醫藥方面的應用
9?1?1石墨烯的化學修飾
9?1?2石墨烯在藥物和基因輸送中的應用
9?1?3石墨烯在生物醫藥方面的其他應用
9?1?4石墨烯的毒性
9?1?5結論與展望
9?2石墨烯在生物傳感器方面的應用
9?2?1生物活性物質在石墨烯表面的直接電子轉移
9?2?2石墨烯在生物小分子檢測中的應用
9?2?3基於石墨烯的免疫傳感器
9?2?4石墨烯在基因檢測中的應用
9?2?5結論與展望
參考文獻
第10章石墨烯在其他方面的研究和應用
10?1化學傳感器
10?2在催化反應中的應用
10?2?1石墨烯/氧化石墨作為催化劑載體
10?2?2石墨烯/氧化石墨烯作為催化劑
10?3氣體儲存材料
10?4石墨烯篩子
參考文獻

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第1章碳納米材料簡介第1章碳納米材料簡介1素周期表中排第六位，是自然界分布非常素，也是目前重要、使人素之一。盡管它在地殼中含量僅為0?027%，但是對一切生物體而言，它是重要且含素，人素約占總質量的18%。以碳為主素，人們發展了有機化學，並由此發展出了塑料、橡膠和纖維三大合成材料，而這些合成材料為人類創造了一個絢麗多彩的新世界。實際上，人類早在遠古時代就已經開始認識碳，除了各種天然的存在形式，如石墨、金剛石等，人類也一直在拓素家族。碳單質有多種同素異形體，它是迄今人類發現的一種可以從零維到三維都穩定存在的物質。其中重要的同素異形體包括零維的富勒烯（fullerenes，常見的是足球烯,即buckminsterfullerene，化學式為C60），一維的碳納米管（carbon nanotubes,CNTs），二維的石墨烯（graphene，意譯即為單層石墨），三維的金剛石（diamond）和石墨（graphite）等。它們幾乎擁有地球上所有物質所具有的性質：
硬物（金剛石）→軟物（石墨）
絕緣體（金剛石）→半導體（石墨）→良導體（碳納米管、石墨烯）
絕熱體（石墨層間）→良導熱體（金剛石、石墨烯）
全吸光（石墨）→高透光（金剛石）
碳原子除了以上述單質形式存在外，還有多種其他形式。碳原子可以以一種非結晶和無序的形式構成無定形碳（amorphous carbon），包括玻璃態碳（glassy state carbon）及活性炭（activated carbon）等；碳原子也是煤、石油、瀝青、碳酸鹽以及一切有機化合物主要的成分之一；碳原子還以二氧化碳的形式在地球上循環於大氣層與平流層。
1?2碳納米材料
碳納米材料有很多種，其中重要的是零維的富勒烯、一維的碳納米管和二維的石墨烯。這些碳納米材料不僅能夠穩定存在，而且

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