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第1章 材料化学研究中的基本研究方法 1

1.1元素周期律 1

1.1.1元素周期律的发展 1

1.1.2元素周期表的形式 2

1.1.3原子结构参数的周期律 3

1.2理论研究方法与模拟技术 10

1.2.1第一性原理方法 10

1.2.2固体能带理论 14

1.2.3化学键方法 16

1.2.4分子动力学模拟 23

1.2.5蒙特卡罗模拟 25

1.3实验研究方法 28

1.3.1水热（溶剂热）法 28

1.3.2燃烧法 31

1.3.3溶胶-凝胶法 32

1.3.4固相反应 35

1.3.5气相沉积法 37

1.3.6高通量筛选 40

参考文献 42

第2章 单质材料化学 46

2.1金属突出的催化特性 46

2.1.1纳米簇、纳米球、纳米颗粒 48

2.1.2纳米立方体 49

2.1.3纳米棒和纳米线 50

2.1.4具有高指数面的多面体 51

2.1.5双金属催化剂 53

2.2半导体硅的工业价值 53

2.2.1可拉伸硅集成电路 53

2.2.2硅自旋电子器件 54

2.2.3硅材料在能源方面的应用 54

2.2.4硅材料在光子学领域的应用 56

2.3碳的多样性 58

2.3.1碳材料的结构多样性 58

2.3.2碳纳米管 59

2.3.3石墨烯 64

参考文献 73

第3章 氧化物材料化学 78

3.1二元氧化物 78

3.1.1氧化锌 78

3.1.2二氧化钛 104

3.1.3镁质材料 114

3.1.4铜的氧化物 118

3.1.5氧化铌 124

3.1.6氧化钒 127

3.2三元氧化物 132

3.2.1铌酸盐 132

3.2.2锰酸盐电极材料 137

3.2.3钙钛矿结构材料 139

3.3多元氧化物 140

3.3.1磷酸盐 140

3.3.2超导材料 142

3.4总结与展望 142

参考文献 143

第4章 硫化物材料化学 147

4.1Ⅰ-Ⅵ族二元金属硫化物 148

4.1.1硫化铜 148

4.1.2硫化银 157

4.2 Ⅱ-Ⅵ族二元金属硫化物 161

4.2.1硫化锌 161

4.2.2硫化镉 170

4.3 Ⅳ-Ⅵ族二元金属硫化物 179

4.3.1硫化铅 179

4.3.2硫化锡 183

4.4 Ⅵ-Ⅵ族无机类富勒烯二元金属硫化物 187

4.5 Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族三元硫化物 190

4.6总结与展望 194

参考文献 194

第5章 碳化物和氮化物材料化学 198

5.1非金属碳化物 198

5.1.1碳化硼 198

5.1.2碳化硅 202

5.2金属碳化物 204

5.2.1碳化钛 204

5.2.2其他金属碳化物 205

5.3 非金属氮化物 207

5.3.1氮化硼 207

5.3.2氮化碳 210

5.4金属氮化物 211

5.4.1氮化镓 211

5.4.2其他金属氮化物 214

参考文献 216

第6章 稀土材料化学 219

6.1稀土氧化物材料 220

6.1.1稀土氧化物 220

6.1.2稀土元素掺杂的稀土氧化物 227

6.2上转换稀土发光材料 228

6.2.1以稀土氧化物作为基质的上转换材料 229

6.2.2以稀土氟化物作为基质的上转换材料 231

6.3稀土配合物 236

6.3.1晶体工程 236

6.3.2稀土配位聚合物 239

6.3.3稀土-过渡异金属配位聚合物 244

参考文献 257

第7章 高分子材料化学 261

7.1高分子材料简介 261

7.2高分子膜材料 261

7.3智能高分子材料 262

7.3.1形状记忆高分子材料 263

7.3.2智能和自修复涂层 264

7.3.3可调控的催化作用 264

7.3.4药物释放 264

7.3.5传感器 265

7.4光功能高分子材料 266

7.5基于嵌段共聚物的纳米结构 267

7.5.1嵌段共聚物自组装 267

7.5.2嵌段共聚物薄膜自组装 268

7.5.3嵌段共聚物为模板制备纳米结构 268

7.5.4嵌段共聚物光子晶体 270

7.5.5嵌段共聚物用于纳米光刻的掩模 271

7.6高分子有机-无机复合材料 273

参考文献 275

第8章 合金材料化学 278

8.1金属玻璃 278

8.1.1基本理论 279

8.1.2金属玻璃的结构 280

8.1.3金属玻璃的机械性能 282

8.1.4金属玻璃的加工制备方法 285

8.1.5金属玻璃的应用 289

8.1.6总结与展望 290

8.2 储氢合金 290

8.2.1基本概念 291

8.2.2镁基合金 294

8.2.3稀土基储氢合金 298

8.2.4BCC固溶体 299

8.2.5储氢合金电极材料 300

8.2.6总结与展望 302

8.3稀土磁性合金 302

8.3.1稀土永磁体材料 303

8.3.2磁制冷材料 304

8.3.3总结与展望 310

参考文献 311

第9章 材料化学研究中的几个突出问题 315

9.1尺度和维度 315

9.2设计 316

9.2.1材料的设计、合成新方法探索 316

9.2.2纳米结构与晶体结构的相关性问题 316

9.2.3复合结构的构筑问题 317

9.3功能 317

9.3.1材料结构与功能的关系 317

9.3.2材料复合与功能的关系 318

9.4交叉性 319

参考文献 320