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目录 1

绪论 1

0.1 传统化学的延伸 1

0.2 化学向生命科学的延伸 1

0.3 化学与材料科学的结合 2

参考文献 4

第1章 纳米材料无机化学 5

1.1 无机化学反应是诸多纳米材料制备的基本手段 5

1.1.1 无机纳米粒子 5

1.1.2 无机纳米薄膜 6

1.1.3 无机纳米管 9

1.1.4 无机纳米棒和纤维 10

1.1.5 无机纳米复合材料 12

1.2 碳纳米材料 14

1.2.1 C60研究新进展 14

1.2.2 碳纳米管研究新进展 17

1.3 二元无机化合物中一些重要的纳米材料 26

1.3.1 硫化物和硒化物纳米材料 26

1.3.2 氧化物纳米材料 29

1.3.3 介孔二氧化硅 33

1.4 沸石 36

1.4.1 沸石的结构及性质 36

1.4.2 沸石的制备 40

1.5.1 钙钛矿的结构及性质 43

1.5 钙钛矿类纳米材料 43

1.5.2 钙钛矿型纳米复合氧化物的制备 44

1.6 纳米材料配位化学 46

1.6.1 配合物与纳米材料 46

1.6.2 配合物的设计与纳米结构 47

参考文献 55

第2章 纳米材料物理化学 58

2.1 纳米材料结构化学 58

2.1.1 纳米材料的晶体结构及其表征 58

2.1.2 纳米材料的形貌 63

2.1.3 纳米材料的表面结构及其表征 71

2.1.4 纳米材料作为半导体的结构特征 74

2.2.1 太阳能电池 77

2.2 纳米材料光化学 77

2.2.2 光催化降解有害物质 80

2.2.3 光催化分解水制氢气 83

2.2.4 光刻作用 84

2.3 纳米材料电化学 85

2.4 纳米材料热力学 91

2.4.1 结晶热力学 92

2.4.2 自发反应判据与氧化-还原反应 93

2.4.3 纳米材料研究中的一些热力学计算问题 97

2.4.4 统计热力学 100

2.4.5 纳米粒子团聚的自发性 101

2.5 纳米材料动力学 102

2.5.1 纳米粒子结晶、团聚动力学 102

2.5.2 制备纳米材料化学反应的历程 103

2.5.3 纳米粒子生成动力学 104

2.5.4 空气／水界面薄膜生成动力学 105

2.5.5 纳米催化剂光催化动力学 106

参考文献 109

第3章 纳米材料有机及高分子化学 112

3.1 纳米材料有机化学 112

3.1.1 纳米材料有机金属化学（Ⅰ）——纳米团簇和纳米结构 112

3.1.2 纳米材料有机金属化学（Ⅱ）——sol-gel法制备纳米材料 117

3.1.3 穴状有机物 124

3.1.4 分子开关 127

3.1.5 其他涉及有机化学的纳米材料制备问题 132

3.2.1 高分子纳米材料 135

3.2 纳米材料高分子化学 135

3.2.2 利用聚合物或者高分子改性纳米材料 137

3.2.3 利用开环易位聚合制备纳米材料 139

3.2.4 稳定性高分子纳米微球的制备 142

3.2.5 药物输送 143

3.2.6 纳米催化剂引发和催化高分子聚合 147

参考文献 150

第4章 纳米材料超分子化学 153

4.1 关于超分子化学 153

4.1.1 对超分子概念的全面认识 153

4.1.2 纳米材料研究所关注的超分子化学 154

4.2 自组装 156

4.2.1 无机化合物的自组装 156

4.2.2 有机物小分子的自组装 161

4.2.3 高分子的自组装 163

4.2.4 有机物在无机物界面的自组装 168

4.3 超分子化学在纳米材料领域中的应用 169

4.3.1 小分子化合物稳定纳米粒子 169

4.3.2 高分子化合物稳定纳米表面活性剂胶束 170

4.3.3 高分子化合物稳定无机纳米材料 172

4.3.4 关于纳米金粒子的制备及稳定问题 181

4.3.5 纳米机器 185

参考文献 187

第5章 纳米材料生物化学 190

5.1 纳米概念在生物化学领域中的渗透 190

5.2 生物分子马达 196

5.3.1 关于病毒 202

5.3 蛋白质与纳米材料化学 202

5.3.2 蛋白质的结合功能 205

5.3.3 蛋白质与生物传感器 211

5.4 核酸与纳米材料化学 213

5.4.1 DNA作为纳米导线 214

5.4.2 DNA的纳米构件 214

5.4.3 DNA作为纳米计算机 216

5.4.4 DNA的分子识别功能 217

5.4.5 DNA作为催化剂 218

5.4.6 DNA作为“纳米机器” 218

5.4.7 DNA作为纳米器件 220

参考文献 221