●1緒論1
1.1納米材料及其應用2
1.1.1納米材料的定義及其物理化學性能2
1.1.2納米材料的合成3
1.1.3納米材料的應用領域8
1.2納米物理化學10
1.2.1納米物理化學的發展10
1.2.2納米材料的表面熱力學性質的研究15
1.3半導體光催化18
1.3.1半導體光催化基本理論18
1.3.2半導體光催化的熱力學19
1.3.3半導體光催化的動力學21
1.3.4光量熱計-熒光光譜聯用繫統22
參考文獻24
2納米材料的控制合成35
2.1納米材料成核-生長理論36
2.2納米材料生長的原位熱動力學及生長機理41
2.2.1硫化鎘納米粒子的等溫滴定量熱過程及生長機理44
2.2.2硫化鎘納米管原位生長的熱動力學及機理48
2.2.3鉬酸鈣納米餅原位生長的熱動力學及機理50
2.3半導體納米晶的控制合成54
2.3.1多種形貌鉬酸鈣納米材料的精準制備54
2.3.2多尺度納米氧化亞銅的可控合成及表征60
2.3.3不同形貌氧化亞銅的可控制備67
2.3.4不同形貌和尺寸的磷酸銀微/納米晶的合成69
2.4高比表面積g-C3N4材料的制備75
2.4.1實驗部分75
2.4.2結果與討論76
2.4.3小結81
2.5可見光驅動g-C3N4@Ag光催化降解羅丹明B的性能及機理81
2.5.1實驗部分83
2.5.2結果與討論83
2.5.3小結90
2.6Z型g-C3N4@Ag@Ag3PO4復合材料的控制合成90
2.6.1實驗部分91
2.6.2結果與討論95
2.6.3小結100
參考文獻100
3納米材料的規定熱力學性質109
3.1納米材料規定熱力學性質獲取原理111
3.1.1滴定量熱法111
3.1.2平衡常數法112
3.1.3電化學法113
3.1.4過渡態理論法117
3.1.5吸附法119
3.1.6溶解度法125
3.2電化學法與微量熱法測定熱力學性質的相互佐證146
3.3納米材料規定熱力學性質的尺寸效應150
3.3.1鉬酸鎘八面體標準摩爾生成焓的粒度效應150
3.3.2手榴彈狀氧化鋅規定熱力學性質的尺寸效應152
3.3.3立方體納米氧化亞銅規定熱力學性質的粒度效應158
3.4納米氧化亞銅規定熱力學性質的晶面效應163
3.5總結與展望166
參考文獻167
4納米材料表面熱力學性質173
4.1納米材料表面熱力學性質獲取原理175
4.1.1化學反應熱力學方法176
4.1.2化學動力學的過渡態理論方法177
4.1.3電化學法177
4.2電化學法研究納米氧化亞銅表面熱力學性質的粒度效應179
4.2.1實驗部分180
4.2.2結果與討論181
4.2.3小結182
4.3溶解度法183
4.3.1不同晶面的Ag3PO4微晶的偏摩爾表面熱力學性質185
4.3.2溶解度法測定納米鹵化銀的偏摩爾表面熱力學性質194
4.3.3溶解度法測定硫化銅的偏摩爾表面熱力學性質199
4.3.4小結200
4.4納米材料表面熱力學性質的尺寸及溫度效應 201
4.4.1立方體納米氧化亞銅表面熱力學性質的理論推導202
4.4.2立方體納米氧化亞銅的微量熱實驗203
4.4.3結果與討論203
4.4.4小結207
4.5立方體Ag3PO4微晶表面熱力學性質的粒度及溫度效應208
4.5.1理論模型209
4.5.2實驗部分211
4.5.3結果與討論211
4.5.4小結217
4.6納米氧化亞銅表面熱力學性質的晶面效應218
4.6.1理論模型的建立218
4.6.2實驗部分220
4.6.3結果與討論221
4.6.4小結221
4.7Ag3PO4微晶表面熱力學性質的晶面效應224
4.7.1理論模型225
4.7.2實驗部分226
4.7.3結果與討論226
4.7.4小結230
4.8總結與展望231
參考文獻232
5半導體光催化239
5.1半導體光催化簡介240
5.1.1能帶結構240
5.1.2半導體光催化的基本原理241
5.2異相光催化劑的研究進展243
5.2.1單組分半導體材料243
5.2復合光催化納米材料246
5.2.3半導體@半導體復合納米材料255
5.3納米氧化亞銅光催化性能的尺寸效應264
5.3.1實驗部分265
5.3.2結果與討論266
5.3.3小結270
5.4Ag3PO4微晶光催化降解RhB的晶面效應271
5.4.1實驗部分272
5.4.2結果與討論273
5.4.3小結278
5.5表面等離子體共振催化劑Ag@AgCl的光催化性能及機理278
5.5.1實驗部分279
5.5.2結果與討論280
5.5.3小結283
5.6g-C3N4@Ag3PO4光催化降解羅丹明B的原位熱力學/動力學及機理研究284
5.6.1實驗部分285
5.6.2結果與討論286
5.6.3小結293
5.7Z型g-C3N4@Ag@Ag3PO4光催化降解羅丹明B的性能及機理293
5.7.1實驗部分294
5.7.2結果與討論295
5.7.3小結299
參考文獻299
6半導體光催化熱力學和動力學309
6.1光-微量熱計的設計及其應用310
6.1.1光-微量熱計的研究進展310
6.1.2光-微量熱計的基線調零和校正314
6.2Ag@AgCl光催化降解亞甲基藍的熱力學/動力學及機理研究316
6.2.1實驗部分317
6.2.2結果與討論318
6.2.3小結324
6.3Ag3PO4光催化降解甲基橙過程中熱力學、動力學及表面熱力學的形貌效應324
6.3.1實驗部分325
6.3.2結果與討論327
6.3.3小結337
6.4沼澤紅假單胞光合細菌原位生長的熱動力學及其優化培養338
6.4.1實驗部分339
6.4.2結果與討論340
6.4.3小結345
6.5光-微量熱計-熒光光譜聯用繫統的設計及其應用345
6.5.1光-微量熱計-熒光光譜聯用繫統的設計345
6.5.2光-微量熱計-熒光光譜聯用繫統的基線調零和校正347
6.6納米氧化亞銅光催化降解甲基橙的原位熱動力學的粒度效應350
6.6.1實驗部分351
6.6.2結果與討論351
6.6.3小結354
6.7g-C3N4@Ag@Ag3PO4光催化降解羅丹明B的原位熱力學、動力學及機理355
6.7.1實驗部分355
6.7.2結果與討論356
6.7.3小結365
6.8總結與展望366
參考文獻368

本書基於作者們在納米材料、物理化學和光催化領域的多年積累，由納米材料的控制合成，納米材料規定熱力學和表面熱力學性質的測定，納米材料光催化過程的原位熱力學、動力學、機理研究三部分組成。圍繞納米材料的結構-性質-機制層層深入。重點介紹了納米材料的精準制備及其原位生長過程的規律及機理；納米材料的整體熱力學性質和表面熱力學性質；半導體光催化的基本原理及應用；光催化物理化學及其原位表征技術。旨在提供一種同步獲取光驅動過程的熱力學、動力學以及關於物質變化的光譜信息的聯用技術，為研究光催化、光生物等的熱力學、動力學及機理提供多維信息。本書可作為從事納米科學、納米材料化學、光催化及相關領域的科研人員、研究生和教師教學及科研的參考書，亦可在化學、化工、環境、生物、制藥和材料類的本科生學習物理化學時參考。