目錄
前言
第1章緒論
1.1自然界中的納米材料
1.2納米技術發展歷程
1.3納米科技和納米材料
1.3.1納米科技的研究內容
1.3.2納米材料的分類
1.3.3納米材料的特性與應用
1.3.4納米材料的制備方法
1.3.5納米材料的表征工具
1.4納米時代——納米科學技術的未來
第2章納米材料基本單元及理論
2.1基本納米結構單元
2.1.1零維單元
2.1.2一維單元
2.1.3二維單元
2.2納米結構材料的分類
2.2.1按化學成分分類
2.2.2按物理性質分類
2.3基本理論
2.3.1量子尺寸效應
2.3.2小尺寸效應
2.3.3表面效應
2.3.4宏觀量子隧道效應
2.3.5庫侖堵塞效應
2.3.6介電限域效應
第3章納米材料的物理、化學、生物性質
3.1納米結構的物理特性
3.1.1納米結構的熱學性能
3.1.2納米結構的光學性能
3.1.3納米結構的電學性能
3.1.4納米結構的磁學性能
3.1.5納米結構的力學性能
3.1.6納米結構的懸浮動力學特性
3.1.7納米結構的吸附特性
3.2納米結構的化學特性
3.2.1催化的形式和分類
3.2.2納米結構的光催化
3.2.3納米結構的電催化
3.3納米結構的生物學特性
3.3.1靶向遞送能力
3.3.2器官分布的粒徑依賴性
3.3.3生物相容性
3.3.4納米毒理學
第4章納米材料的制備與功能化
4.1固相制備法
4.1.1球磨法
4.1.2熱分解法
4.1.3固相反應法
4.2氣相制備法
4.2.1化學氣相沉積
4.2.2物理氣相沉積
4.3液相制備法
4.3.1沉淀法
4.3.2水熱法
4.3.3溶膠-凝膠法
4.3.4自組裝法
4.3.5模板法
4.4一維、二維納米材料的合成匯總
4.4.1一維納米材料的制備方法
4.4.2二維納米材料的合成
4.5納米材料的功能化修飾
4.5.1納米材料表面修飾的必要性
4.5.2納米材料的修飾法
第5章納米材料的測試表征
5.1納米材料的結構分析
5.1.1納米材料的直觀結構分析技術
5.1.2納米材料的間接結構測定技術
5.2納米材料的成分分析
5.2.1體相元素成分分析
5.2.2表面成分分析
5.3納米材料的性能測試
5.3.1原位力學性能測試
5.3.2原位電學性能測試
5.3.3原位磁性性能測試
5.3.4原位熱學性能測試
第6章納米材料的典型應用
6.1化工催化領域的納米材料
6.1.1貴金屬納米材料
6.1.2過渡金屬氧化物納米材料
6.2能源領域的納米材料
6.2.1壓電納米材料
6.2.2熱電材料
6.2.3光電納米材料
6.3環境領域的納米材料
6.3.1納米材料在污染物吸附去除中的應用
6.3.2納米材料在污染物催化降解中的應用
6.3.3納米材料在環境分析方面的應用
6.4納米機械
6.4.1納米馬達
6.4.2納米傳感器
6.4.3納米反應器
6.4.4納米開關
6.5生物醫學領域的納米材料
6.5.1藥物遞送納米材料
6.5.2診斷納米材料
6.5.3組織工程納米材料
第7章納米器件和系統
7.1光刻工藝
7.1.1紫外光刻工藝
7.1.2光刻膠
7.1.3紫外光刻-納米材料應用實例
7.1.4電子束光刻
7.1.5X射線光刻和LIGA工藝
7.1.6離子束光刻
7.2納米電子機械系統
7.2.1NEMS的基本概念
7.2.2NEMS的基本特性
7.2.3NEMS的挑戰與極限
7.2.4NEMS的應用原理
7.2.5展望
7.3生物芯片
7.3.1生物芯片的材料選擇
7.3.2軟刻蝕技術
7.3.3DNA微陣列(基因芯片)
7.3.4即時檢驗技術
7.3.5液滴操縱技術
第8章納米材料的環境及社會影響
8.1納米材料對土壤的影響
8.1.1碳納米材料對土壤生物的毒性
8.1.2金屬納米材料對土壤生物的毒性
8.1.3量子點對土壤生物的毒性
8.1.4高分子聚合物納米材料對土壤生物的毒性
8.2納米材料對水質的影響
8.2.1碳納米材料對水生生物的毒性
8.2.2金屬及氧化物納米材料對水生生物的毒性
8.2.3量子點對水生生物的毒性
8.2.4有機高分子納米材料對水生生物的毒性
8.3納米材料對大氣的影響
8.3.1碳納米材料對大氣的影響
8.3.2金屬及氧化物納米材料對大氣的影響
8.3.3量子點對大氣的影響
8.3.4有機高分子納米材料對大氣的影響
8.4納米材料對生命健康的影響
8.4.1納米材料進入機體的主要途徑
8.4.2納米材料對呼吸系統的影響
8.4.3納米材料對心血管系統的影響
8.4.4納米顆粒對肝臟的影響
8.4.5納米材料對免疫細胞及其他細胞的影響
8.4.6納米材料的致癌性
參考文獻