1 概论 1
1．1 纳米科技的基本概念及研究领域 2
1．2 纳米技术的发展历史和现状 3
1．3 纳米材料在高科技领域中的应用简介 5
1．4 纳米科技在环保领域中应用的重要意义 9
参考文献 10
2 纳米结构单元 11
2．1 团簇 11
2．2 纳米微粒 13
2．2．1 表面物理修饰 15
2．2．2 表面化学修饰 16
2．3 人造原子 19
2．4．1 纳米碳管 20
2．4 准一维纳米结构材料 20
2．4．2 纳米棒、纳米丝、纳米线和同轴纳米电缆 24
参考文献 26
3 纳米微粒的基本理论及其物理化学特性 28
3．1 纳米粒子的基本物理效应 28
3．1．1 量子尺寸效应 28
3．1．2 小尺寸效应 29
3．1．3 表面效应 29
3．1．4 宏观量子隧道效应 31
3．1．5 介电限域效应 32
3．2 纳米微粒的物理特性 32
3．2．1 热力学性能 32
3．2．2 磁学性能 34
3．2．3 光学性能 35
3．2．4 纳米悬浮微粒(溶胶)的运动性质 40
3．2．5 流变性质 43
3．3 纳米微粒的化学特性 48
3．3．1 吸附 48
3．3．2 纳米微粒的分散与团聚 52
3．3．3 表面活性及敏感性 56
3．3．4 光催化性能 57
参考文献 59
4 纳米固体及特性 61
4．1 纳米固体的基本构成及其分类 61
4．2 纳米固体材料的微结构 62
4．3．1 力学性能 63
4．3 纳米固体材料的性能 63
4．3．2 热学性能 66
4．3．3 纳米结构材料中的扩散问题 68
4．3．4 光学性能 69
4．3．5 磁性 70
4．3．6 电学性能 71
4．4 纳米复合材料 72
参考文献 75
5 纳米结构体系 77
5．1 纳米结构体系的分类 77
5．2 几种纳米结构体系的特点 78
5．2．1 自组装纳米结构体系 78
5．2．2 介孔固体和颗粒/介孔复合体 80
5．2．3 纳米阵列 86
参考文献 87
6 纳米技术在治理空气污染及开发清洁能源方面的应用 89
6．1 利用纳米材料的催化活性治理空气污染 89
6．1．1 纳米材料的催化活性 89
6．1．2 纳米催化剂在汽车尾气处理中的应用 92
6．1．3 纳米材料在大气净化中的应用 104
6．2 纳米材料在开发清洁能源领域中的应用 110
6．2．1 概述 110
6．2．2 纳米碳管在新能源开发中的应用 111
6．2．3 纳米TiO2在光电转化方面的应用 116
6．2．4 纳米材料在化学电源中的作用 123
参考文献 129
6．3 气体传感器 129
7 纳米技术在水处理中的应用 134
7．1 概述 134
7．2 半导体纳米颗粒的光催化技术 135
7．2．1 半导体纳米粒子光催化的机理 135
7．2．2 半导体纳米粒子的光催化活性 137
7．2．3 提高半导体纳米粒子光催化活性的方法 139
7．2．4 纳米级半导体微粒膜(晶)的制备 142
7．2．5 半导体纳米粒子光催化在水处理中的应用 143
7．3 半导体纳米粒子光电催化氧化技术 158
7．3．1 半导体纳米粒子光电催化原理 158
7．3．2 半导体纳米粒子光电催化应用 159
7．4．1 纳滤的机理与特点 161
7．4 纳滤水处理技术 161
7．4．2 纳滤膜的性能特点 162
7．4．3 纳滤膜的制备方法和情况 166
7．4．4 纳滤膜在水处理中的应用 167
7．5 纳米材料的吸附与强化絮凝技术 178
7．5．1 纳米粒子吸附与强化絮凝原理 178
7．5．2 纳米材料在污水处理中的应用 179
7．6 纳米结构材料的磁性特征在锅炉给水中的应用 182
7．7 运用纳米材料的其他性能进行城市污水处理 183
参考文献 183
8 纳米技术在噪声控制中的应用 186
8．1 概述 186
8．2 纳米材料在控制摩擦噪声中的作用 187
8．2．1 支承负荷的“滚珠轴承”作用 188
8．2．2 薄膜润滑作用 189
8．2．3 “第三体”(the third body)抗磨机理 191
8．2．4 纳米级金属粉对润滑油抗磨性能的改善 192
参考文献 193
9 纳米技术在杀菌消毒、空气净化及资源利用持续化中的应用 194
9．1 纳米粒子对饮用水的杀菌消毒作用 194
9．2 纳米半导体材料在空气净化与消毒中的应用 196
9．2．1 TiO2的空气净化与杀菌消毒机理 196
9．2．2 在空气净化与杀菌消毒中的应用 197
9．3 纳米技术在资源利用持续化中的应用 202
参考文献 206