第一章 导论 1
第一节 纳米科学技术的基本概念和内涵 2
第二节 纳米材料和技术领域的研究对象及发展历史 6
第三节 纳米材料与其他学科的交叉、渗透 11
第四节 纳米结构研究的进展和趋势 14
第五节 纳米家族中的重要成员--纳米半导体 16
一、光学特性 16
二、光电转换特性 18
三、电学特性 18
第六节 纳米材料在高科技中的地位 19
第二章 超微粉体材料特性 23
第一节 导言 23
第二节 量子尺寸效应 25
第三节 宏观量子隧道效应 28
第四节 光学性质 30
第五节 电学性质 39
第六节 磁学性质 41
第七节 磁电阻性质 51
第八节 热学性质 61
第九节 催化性质 67
第十节 力学性质 70
参考文献 77
第三章 气相合成超微粉体材料 80
第一节 气相合成原理 82
一、气相合成超微粉体生成条件 83
二、气相合成中的粒子成核 86
三、气相合成中的粒子生长及粒径控制 88
四、气相合成中的粒子凝聚 89
五、气相合成中的粒子形貌控制和表面修饰 91
第二节 物理气相合成 92
一、蒸发-冷凝法中的几个基本问题 93
二、真空蒸发-冷凝法 96
三、惰性气体蒸发-冷凝法 97
四、蒸发-冷凝法中的加热方式 99
第三节 化学气相反应合成 103
一、金属超微粉 104
二、氧化物超微粉 104
三、氮化物超微粉 106
四、碳化物超微粉 107
五、化学气相反应合成进展 108
六、化学气相反应合成中的加热方式 113
第四节 超微粒子膜气相合成进展 118
一、超微粒子粉末膜 119
二、多晶和非晶超微粒子膜 121
三、超微颗粒膜制备 132
参考文献 133
第四章 液相合成超微粉体材料 138
第一节 液相化学合成技术的特征与类型 138
第二节 沉淀法合成超微粉体材料 139
一、共沉淀法 139
二、均匀沉淀法 141
第三节 溶剂蒸发法合成超微粉体材料 145
一、喷雾干燥法 146
二、喷雾热解法 146
三、冷冻干燥法 153
第四节 醇盐水解法合成超微粉体材料 159
第五节 溶胶-凝胶法合成超微粉体材料 161
一、胶体的性质 161
二、正离子水解制备溶胶 162
三、溶胶-凝胶法制备超微粉体材料 163
第六节 水热合成超微粉体材料 164
一、高温高压下溶液的水解 164
二、盐溶液的水热反应 165
三、包含相变的水热反应过程 167
四、金属水热反应制备氧化物超微粉体 168
第七节 非水溶液反应合成超微粉体材料 169
一、四氯化硅与氨的液相反应 169
二、氯硅烷与氨和胶的反应 171
三、液相反应合成其他非氧化物超微粉体 172
第八节 液相合成超微粉体材料过程的工程特征 173
参考文献 177
一、低分子化合物的吸附 180
第一节 表面吸附 180
第五章 超微颗粒的表面改性 180
二、高分子吸附 184
三、氢键的形成 185
第二节 分散和增强 187
一、表面润湿 187
二、分散系的稳定 188
三、流变学和增强 192
第三节 高能表面改性 195
一、基本概念 195
二、高能表面改性方法的应用 196
第四节 机械--化学反应表面改性 199
一、机械-化学反应表面改性基本原理 199
二、机械-化学反应表面改性方法的应用 199
二、局部化学反应改性方法的应用 203
一、基本概念 203
第五节 局部化学反应改性 203
第六节 表面包覆改性 217
一、基本概念 217
二、表面包覆改性方法的应用 217
第七节 胶囊化改性 221
一、概述 221
二、胶囊制备的基本方法及其应用 221
三、无机质微胶囊的生成机理与物性的调节方法 230
参考文献 236
第六章 超微粉体的表征 237
第一节 粒径测定方法 237
一、透射电镜观察法 238
二、X射线衍射线宽法(谢乐公式) 239
三、比表面积法 239
四、X射线小角散射法 243
五、拉曼散射法 244
六、激光衍射散射法 245
七、沉降法 251
第二节 超微粉的形状、微结构和缺陷 256
一、金属超微粉的形状和结构 256
二、硅、氧化物、氮化物超微粉的形状和结构 261
三、结构与缺陷 264
参考文献 269
第七章 超微粉体在结构与功能陶瓷中的应用 270
第一节 陶瓷材料 270
一、陶瓷材料的基本概念 270
二、陶瓷材料的分类 271
三、陶瓷材料制造工艺简介 272
一、粉体超微化对陶瓷烧结过程的影响 273
第二节 粉体超微化对陶瓷材料的影响 273
二、粉体超微化对陶瓷显微组织和性能的影响 278
第三节 超微粉体在结构与功能陶瓷中的应用 284
一、氧化物陶瓷 285
二、非氧化物陶瓷 292
参考文献 299
第八章 超微粉涂层材料 301
第一节 超微粉涂层材料与制备方法 302
一、超微粉涂层材料的特点 302
二、超微粉涂层材料的种类 302
三、超微粉涂层材料的制备方法 306
第二节 超微粉涂层材料的成分与性能设计 318
一、超微粉涂层设计的一般原则 318
二、表面涂层材料成分与性能设计 320
一、超微粉涂层材料的组成概述 322
第三节 超微粉涂层材料的组成、性能及应用 322
二、超微粉涂层材料的性能类别 323
三、超微粉涂层材料的性能 324
四、超微粉涂层材料的应用 331
第四节 超微粉涂层材料的发展方向 334
参考文献 335
第九章 磁性纳米粉体材料及应用 337
第一节 磁记录介质 339
一、氧化物磁粉 340
二、金属(合金)磁粉 346
三、氮化铁磁粉 362
第二节 磁性液体 365
一、生成磁性液体的条件 365
二、磁性液体的制备 367
三、磁性液体的基本特性 374
四、磁性液体的应用 375
五、复合磁性液体的特性 381
第三节 磁粉在复印、医疗中的应用 383
一、复印用磁粉 383
二、磁粉在医疗中的应用 384
参考文献 386
第十章 超微粉体的光催化特性及应用 387
第一节 光吸收特性 387
一、吸收边蓝移 387
二、吸收边红移 388
第二节 光催化特性 389
第三节 光电化学性能 396
参考文献 402
第一节 国内外研究现状 405
第十一章 超微粒子催化剂 405
第二节 超微粒子催化剂的制备 413
一、超微粒子催化剂的化学制备法 413
二、物理法制备负载型催化剂 414
第三节 纳米材料作为催化剂应用中的几个基础问题研究 415
一、相结构研究 416
二、层结构及壳结构 419
三、纳米催化剂表面缺陷研究 420
四、纳米粒子中的氢及其作用 422
第四节 氢电弧等离子体法纳米金属催化剂应用实例 423
一、在硝基苯加氢中的应用 424
二、在苯加氢中的应用 426
三、在乙炔聚合中的应用 430
四、纳米粒子催化剂对于一氧化碳催化氧化活性的研究 436
参考文献 437
第十二章 超微粉气敏材料及应用 441
第一节 金属氧化物和复合氧化物半导体材料 442
一、金属氧化物和复合氧化物半导体中的点缺陷和导电性质 442
二、金属氧化物和复合氧化物半导体局域能级在禁带中的位置 444
三、施主和受主气体 445
四、氧化物和复合氧化物半导体表面的空间电荷区 446
五、氧化物半导体上的化学反应 447
六、气体敏感的灵敏度 449
七、金属氧化物和复合氧化物半导体气敏元件结构 450
八、影响半导体气敏灵敏度的主要因素 450
第二节 各种金属氧化物和复合氧化物半导体气敏元件 451
一、SnO2系气敏元件 452
二、Fe2O3系气敏元件 456
三、锌锡系和镉锡系复合氧化物半导体 461
四、p型半导体--LaFeO3系 465
九、其他 470
参考文献 473
第十三章 超微粒子在医药中的应用 475
第一节 纳米医用材料简述 475
第二节 纳米粒子在细胞分离和细胞染色中的应用 477
一、细胞分离 477
二、细胞内部染色 478
第三节 表面包覆的磁性纳米粒子在药物中的应用 480
第四节 纳米机器人在医学中的应用 481
一、医疗纳米机器人概念 481
二、人造机械红细胞 482
三、免疫反应和细胞识别 483
四、驱动和控制识别系统 484
一、吸收利用 486
第五节 红色纳米硒的特性 486
二、清除活性氧自由基 489
三、杀伤肿瘤细胞 490
四、免疫调节作用 491
五、抑制移植性肿瘤生长作用 492
六、急性毒性 493
七、与谷胱甘肽的反应速率 494
第六节 红色纳米硒的应用 494
一、延缓衰老保健作用 494
二、免疫调节保健作用 496
三、抗肿瘤作用 497
四、护肝作用 498
参考文献 499
一、固体润滑剂添加剂与纳米粒子 500
第一节 纳米材料在润滑油脂中的应用 500
第十四章 超微粉体材料在石油化工中的应用 500
二、纳米材料在其他润滑体系中的应用 505
三、纳米材料润滑作用原理 506
第二节 纳米材料改性塑料 509
一、纳米材料与塑料复合材料 509
二、聚合物基纳米复合材料的制备方法 509
三、聚合物基纳米复合材料的功能特性 512
第三节 超微粉体材料改性化学纤维 514
一、抗紫外线型化纤 515
二、抗菌、抑菌、除臭型化纤 517
三、反射红外线型化纤 522
四、导电型及其他功能性化纤 523
参考文献 524
展望 526