了得網工業技術_納米材料前沿--納米材料液相合成

編輯推薦

本書主要介紹無機納米晶的液相合成。作者通過選擇一類具體的納米材料（貴金屬及其合金），一項常用的實驗技術（水熱

/溶劑熱方法），一種簡單的設計思路（模板法），一個新興的學科前沿（超細納米晶），以及一些傳統的理論模型（納米晶生長機理），從多方面出發讀者了解整個納米液相合成方法，為研究者從原子分子的層次指導設計新材料和新結構提供一些思路。

內容簡介

本書主要介紹了納米材料的液相合成方法，包括貴金屬及其合金納米晶的合成，水熱/溶劑熱法、模板法合成納米材料，超細納米晶的合成方法，並從理論角度探討了納米晶的生長機理。全書內容豐富，介紹了大量合成反應體繫，以期從多方面啟發讀者了解整個納米材料液相合成方法，為研究者從原子/分子的層次設計新材料和新結構提供一些思路。本書可供從事納米材料研究的科研和技術人員參考使用，也可作為材料、化學、環境等專業的高校師生的參考用書。

作者簡介

王訓，*“長江學者”特聘教授、國家“千人計劃”特聘教授、國家傑出青年基金獲得者傑青，中組部首批青年撥尖人纔，清華大學化學繫繫主任。近年來獲得國內外多項獎勵，包括“長江學者”特聘教授、2014 IUMRS – MRS Singapore Young Researchers Award Nomination、中組部首批青年撥尖人纔支持計劃、第十一屆中國青年科技獎、國家自然科學獎二等獎、霍英東青年教師基金，國際純粹及應用化學聯合會青年化學家獎等。主要從事無機納米材料化學研究，在無機納米晶體新結構控制合成、形成機制及組裝領域取得了繫列成果。迄今在Nature, Chem. Soc. Rev., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater.等SCI雜志上發表文章150餘篇，論文被他人SCI引用超過10000次。

第1章緒論001

倪兵，王訓（清華大學化學繫）

第2章貴金屬及其合金納米晶007

王定勝（清華大學化學繫）

2.1引言 008

2.2疏水合成體繫 013

第1章緒論001

倪兵，王訓（清華大學化學繫）

第2章貴金屬及其合金納米晶007

王定勝（清華大學化學繫）

2.1引言 008

2.2疏水合成體繫 013

2.2.1甲苯-油胺-甲醛合成體繫 013

2.2.2油胺-十八烯合成體繫 017

2.2.3十八胺合成體繫 022

2.3親水合成體繫 037

2.3.1高沸點醇-苯環衍生物-PVP合成體繫 037

2.3.2苯甲醇-PVP合成體繫 041

2.3.3PVP合成體繫 045

2.4兩步法合成合金及金屬間化合物納米晶 051

2.4.1晶種法 054

2.4.2“從上至下”合成策略 063

2.5本章小結 070

參考文獻 073

第3章水熱/溶劑熱法合成納米材料077

劉軍楓，蔡釗，徐雯雯，韓娜娜，張天宇，孫曉明（北京化工大學理學院）

3.1引言 078

3.2水熱/溶劑熱法合成納米材料的基本原理 078

3.2.1水熱/溶劑熱法合成納米材料的影響因素 079

3.2.2水熱/溶劑熱法合成納米材料的發展趨勢 085

3.3水熱/溶劑熱法合成一維納米材料 086

3.3.1水熱/溶劑熱法合成納米棒和納米線 087

3.3.2水熱/溶劑熱法合成納米管 098

3.4水熱/溶劑熱法合成納米陣列 104

3.4.1納米陣列簡介 104

3.4.2一級納米陣列 106

3.4.3多層級納米陣列 114

3.5本章小結 118

參考文獻 119

第4章模板法合成納米材料129

劉建偉，梁海偉，俞書宏（中國科學技術大學化學繫）

4.1引言 130

4.2模板法合成零維納米材料 132

4.2.1生物模板法合成零維納米材料 134

4.2.2非生物模板法合成零維納米材料 135

4.3模板法合成一維納米材料 138

4.3.1有機模板 139

4.3.2多孔膜模板 141

4.3.3用已有的一維納米結構作模板 142

4.4模板法合成二維納米材料 155

4.4.1生物模板法合成二維納米材料 156

4.4.2非生物模板法合成二維納米材料 156

4.5本章小結 158

參考文獻 158

第5章超細納米晶及其控制生長163

倪兵，王訓（清華大學化學繫）

5.1引言 164

5.2一維超細納米線 167

5.2.1一維非金屬超細結構合成規律 168

5.2.2團簇的組裝 174

5.2.3非金屬一維超細納米材料的柔性 177

5.2.4非金屬單壁納米管 186

5.2.5一維金屬超細結構 191

5.2.6一維材料力學性能與尺度的關繫 197

5.3二維超細納米晶 198

5.4本章小結 203

參考文獻 204

第6章納米晶生長機理209

朱萬誠，張照強（曲阜師範大學化學與化工學院）

6.1引言 210

6.2基於傳統Lamer模型的生長機理 210

6.2.1Lamer模型 211

6.2.2爆發性成核 214

6.2.3Ostwald熟化 219

6.2.4擴散控制生長 226

6.3取向連生（OA）機理 233

6.3.1OA機理概述 233

6.3.2一維納米結構 238

6.3.3二維納米結構 242

6.3.4三維結構 244

6.3.5OA和Ostwald熟化協同作用 246

6.4納米晶生長的原位觀察與跟蹤 251

6.4.1原位觀察光譜技術 252

6.4.2原位觀察電子顯微鏡技術 255

6.5納米晶生長的理論研究進展 267

6.5.1分子動力學模擬 267

6.5.2蒙特卡洛模擬 270

6.5.3性原理 272

6.6本章小結 274

參考文獻 274

索引 286

前言

納米化學作為無機化學的一個分支，進入21世紀以來得到了極大的發展，隨著合成方法以及表征技術的不斷進步，各種特殊結構、特殊功能的納米材料被大量合成，巧妙的合成策略、新的晶體生長機理不斷湧現。目前納米化學的發展基本上已經度過了概念驗證階段，進入了新的擴展應用階段。目前相關專業書籍還不多，因此我們決定編寫本書，從常用的液相合成入手，總結已經發現的合成方法和規律，重點介紹納米材料的合成以及生長機理，歸納當下的研究熱點及發現的新現像、新知識，以期能對研究者有所啟發。在前面的章節中，我們先從貴金屬的合成入手，介紹一些具體的案例，期望為讀者帶來一些納米合成的直觀感覺；隨後我們介紹了水熱/溶劑熱合成的一些具體方法，以納米陣列為重點闡述了相應的合成策略；在接下來的章節中，我們分別介紹了模板法以及超細納米材料的合成，前者可以實現對納米結構的精確控制，後者是目前納米合成的一個新興領域，其發展狀態還處於概念驗證階段；後，我們通過一些模型、理論介紹了納米晶的生長機理。本書的完成要感謝多位老師。本書第1章、第5章由王訓教授和博士生倪兵完成，第2章由王定勝教授完成，第3章編寫人員為劉軍楓教授、孫曉明教授以及學生蔡釗、徐雯雯、韓娜娜、張天宇等，第4章由劉建偉副教授、梁海偉教授和俞書宏教授完成，第6章由朱萬誠教授和研究生張照強完成，全書由王訓教授負責策劃、統稿和定稿工作。本書編寫過程中多位專家學者審閱並提出了寶貴意見，另外，清華大學博士生歐陽琛對本書中的圖片處理也做了很多工作，在此一並表示誠摯的感謝。一方面，由於編者經驗不足，另一方面，納米化學領域仍在快速發展，新知識仍在不斷湧現，書中肯定還有許多不全面或者疏漏之處，希望專家和同行們能夠提出寶貴意見，以便在有機會再版時，進行補充和更正。編著者於清華大學化學繫2017年10月

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