納米碳材料前沿

第.1章 來自宇宙星云的禮物——富勒烯
1.1富勒烯概述004
1.2富勒烯的制備009
1.3 富勒烯光電材料017
1.3.1 富勒烯作為受體材料的應(yīng)用017
1.3.2 富勒烯作為修飾層材料的應(yīng)用029
1.3.3 富勒烯材料在鈣鈦礦太陽能電池中的應(yīng)用033
1.4 富勒烯生物應(yīng)用035
1.4.1 富勒烯的抗自由基功能036
1.4.2富勒烯的光動(dòng)力學(xué)治療功能041
1.4.3富勒烯的抗菌抗病功能043
1.4.4金屬富勒烯的磁共振成像應(yīng)用044
1.4.5金屬富勒烯的腫瘤治療功能046
1.4.6富勒烯、金屬富勒烯的毒性和組織分布研究050
1.5內(nèi)嵌富 勒烯結(jié)構(gòu)與功能051
1.5.1內(nèi)嵌金屬富勒烯結(jié)構(gòu)與性質(zhì)052
1.5.2內(nèi)嵌金屬富勒烯的磁性與應(yīng)用056
1.5.3內(nèi)嵌金屬富勒烯的電子學(xué)性質(zhì)與應(yīng)用068
1.5.4內(nèi)嵌原子富勒烯性質(zhì)與功能074
1.5.5 內(nèi)嵌小分子富勒烯性質(zhì)與功能077
參考文獻(xiàn)082
第2章 逐漸走向應(yīng)用的納米碳材料——碳納米管
2.1碳納米管的結(jié)構(gòu)107
2.1.1幾何結(jié)構(gòu)108
2.1.2電子結(jié)構(gòu)109
2.1.3聲子結(jié)構(gòu)111
2.2碳納米管的性質(zhì)111
2.2.1電學(xué)性質(zhì)111
2.2.2力學(xué)性質(zhì)112
2.2.3光學(xué)性質(zhì)114
2.2.4熱學(xué)性質(zhì)114
2.2.5其他性質(zhì)115
2.3碳納米管的結(jié)構(gòu)控制制備116
2.3.1碳納米管的化學(xué)氣相沉積制備116
2.3.2碳納米管的管徑控制生長119
2.3.3碳納米管的導(dǎo)電屬性控制制備120
2.3.4碳納米管的手性結(jié)構(gòu)控制生長126
2.4 碳納米管聚集體的控制制備134
2.4.1碳納米管 聚集體134
2.4.2碳納 米管水平陣列135
2.4.3碳納米管豎直陣列139
2.4.4碳納米管氣凝膠143
2.4.5碳納米管薄膜145
2.4.6碳納米管纖維146
2.4.7碳納米管的宏量制備148
2.5碳納米管復(fù)合材料149
2.5.1碳納米管 復(fù)合材料簡介149
2.5.2碳納 米管的預(yù)處理150
2.5.3碳納 米管復(fù)合材料的制備方法153
2.5.4碳納 米管復(fù)合材料的力學(xué)性能156
2.5.5碳納米管復(fù)合材料的電學(xué)性能159
2.5.6碳納米管 復(fù)合材料的熱學(xué)性能161
2.5.7碳納米管 復(fù)合材料其他性能163
2.5.8碳納米管復(fù) 合材料的難點(diǎn)和展望165
2.6碳納米管的能帶工程與電學(xué)器件166
2.6.1碳納米管 的能帶工程167
2.6.2碳納米管電子器件172
2.6.3碳納米管光電子器件178
2.6.4其他碳納米管器件181
2.6.5碳納米管電學(xué)應(yīng)用的展望183
2.7碳納米管儲能材料184
2.7.1鋰離子電池184
2.7.2超級電容器189
2.7.3燃料電池192
2.7.4碳納米管儲能材料的機(jī)遇與挑戰(zhàn)194
2.8碳納米管生物技術(shù)及其他194
2.8.1生物醫(yī)藥技術(shù)195
2.8.2環(huán)境修復(fù)材料196
2.8.3電磁屏蔽材料199
2.9展望200
參考文獻(xiàn)202
第3章 二維材料王國的開國元?jiǎng)?mdash;—石墨烯
3.1石墨烯概述222
3.1.1碳材料家族與石墨烯222
3.1.2石 墨烯的基本結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和應(yīng)用223
3.1.3 石墨烯的發(fā)展歷程226
3.2石 墨烯材料研究的歷史228
3.2.1石墨烯材料及其性質(zhì)228
3.2.2石 墨烯材料的理論爭議240
3.2.3石墨烯材料的實(shí)驗(yàn)端倪241
3.3石 墨烯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)246
3.3.1石墨烯的結(jié)構(gòu)246
3.3.2石墨烯的性質(zhì)256
3.3.3石 墨烯的應(yīng)用262
3.4石墨烯的制備274
3.4.1石墨烯材料的種類275
3.4.2石墨烯材料的合成方法276
3.4.3石墨烯的應(yīng)用前景292
3.5石墨烯材料的研究進(jìn)展302
3.5.1石墨烯材料制備的科學(xué)問題302
3.5.2石墨烯材料應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸318
3.5.3石墨烯材料的新興性質(zhì)與應(yīng)用330
3.6石墨烯材料的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展336
3.6.1石墨烯產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀336
3.6.2石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸343
3.6.3石墨烯產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展方向346
參考文獻(xiàn)361
第4章 中國標(biāo)簽的新型碳材料——石墨炔
4.1石墨炔的合成378
4.1.1 溶液界面反應(yīng)合成378
4.1.2表面在位化學(xué)合成385
4.1.3固相合 成石墨炔386
4.1.4石墨炔聚集態(tài)結(jié)構(gòu)388
4.1.5石墨炔衍生化及摻雜392
4.2石墨炔性質(zhì)的理論研究398
4.2.1石墨炔的電子結(jié)構(gòu)398
4.2.2石墨炔的能帶工程399
4.2.3石墨炔的力學(xué)性能401
4.2.4石墨炔的光學(xué)性質(zhì)403
4.2.5石墨炔的磁學(xué)性質(zhì)405
4.2.6石墨炔的熱學(xué)性質(zhì)405
4.2.7石墨炔電催化性質(zhì)的理論研究407
4.3石墨炔新型能源基礎(chǔ)和應(yīng)用410 
4.3.1電化學(xué)能源基礎(chǔ)410
4.3.2石墨炔在鋰離子電池負(fù)極方面的應(yīng)用411
4.3.3石墨炔電極材料性能415
4.3.4石墨炔在燃料電池中的應(yīng)用424
4.4石墨炔的光電器件基礎(chǔ)426
4.4.1石墨炔基太陽能電池426
4.4.2石墨炔基探測器439
4.5石墨炔基多 尺度催化劑443
4.5.1石墨炔金屬原子催化劑443
4.5.2石墨炔異質(zhì)結(jié)催化劑453
4.5.3石墨炔基非金屬催化劑459
4.6小結(jié)462
參考文獻(xiàn)463