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| 內容簡介： |
《纳米材料与纳米技术》的编写从纳米材料、纳米技术两条主线出发。第1章从多种角度阐述纳米材料的基础理论，包括纳米材料的基础概念、纳米材料的特性、纳米材料的分类，第2章和第3章对纳米材料的可控合成技术和表征技术进行了详细的阐述。后3章面向科技前沿和国家重大需求，分章讲解了近年来纳米领域的新兴材料量子点、上转换发光材料和纳米诊疗材料的概念、特性和应用。來源：香港大書城megBookStore,http://www.megbook.com.hk
本教材内容丰富，条理清晰，力求从问题本质出发，引导学生对纳米材料的特性和应用前景进行全面的思考。同时，本教材注重论述纳米材料与技术领域的新理论、新技术、新应用，可作为高等院校化工类、材料类、能源类专业的本科生、研究生教材，也可供相关专业科研人员参考。
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| 關於作者： |
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武素丽，大连理工大学教授。长期从事纳米材料的合成与性能研究，特别是纳米发光材料和单分散金属化合物微球可控合成、新型光子晶体构筑及其在显示、传感、防伪、发光调控等领域的基础和应用研究。研究成果在AdvancedMaterials，AdvancedFunctionalmaterials，ACSNano等期刊发表文章100余篇。 从2010年开始，先后担任《光化学技术》、《光化学基础与技术》、《颜色科学》、《发光材料与器件》等理论课程的主讲教师，以上课程都涉及本教材量子点和上转换纳米发光材料的知识，也涉及纳米材料的合成与表征技术。
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| 目錄：
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第1章 纳米材料基础 1
1.1 纳米材料的基础概念 1
1.1.1 纳米材料 1
1.1.2 纳米科技 2
1.2 纳米材料的特性 4
1.2.1 纳米微粒的特征效应 5
1.2.2 纳米材料的物理特性 7
1.2.3 纳米材料的化学特性 10
1.3 纳米材料的分类 11
1.3.1 形态不同的纳米材料 12
1.3.2 功能不同的纳米材料 14
1.3.3 材质不同的纳米材料 16
1.4 纳米材料的意义和发展前景 18
1.4.1 纳米材料的意义 18
1.4.2 纳米材料的发展前景 19
思考题 20
参考文献 20
第2章 液相法及自组装技术制备纳米材料 25
2.1 沉淀法制备纳米材料 26
2.1.1 均匀沉淀法 26
2.1.2 共沉淀法 29
2.1.3 水解沉淀法 31
2.2 热分解法制备形貌规整的纳米材料 31
2.3 溶胶-凝胶法制备纳米材料 32
2.3.1 溶胶-凝胶法制备纳米微球 33
2.3.2 溶胶-凝胶法的优点 34
2.3.3 溶胶-凝胶法的过程组成 34
2.3.4 溶胶-凝胶法的机理类型 35
2.4 微乳液法制备纳米材料 36
2.5 水热/溶剂热法制备纳米材料 37
2.5.1 水热法 38
2.5.2 溶剂热法 39
2.5.3 水热-溶剂热法 40
2.5.4 配体在水热/溶剂热法中的作用 40
2.6 新型纳米材料制备技术 42
2.6.1 微流控技术与微流控静电纺丝法 42
2.6.2 双光子微纳3D打印法 44
2.6.3 超快激光技术 46
2.7 自组装制备纳米结构材料 47
2.7.1 以表面活性剂为模板制备纳米结构材料 47
2.7.2 表面配体诱导纳米晶自组装 48
2.8 人工智能在纳米材料与纳米结构设计与合成中的应用 50
2.8.1 人工智能在纳米材料合成优化中的作用 51
2.8.2 人工智能在纳米材料性能优化中的应用 54
2.8.3 人工智能在设计纳米材料结构中的应用 55
2.8.4 人工智能对纳米材料科学的影响 56
思考题 57
参考文献 57
第3章 纳米材料的表征技术 61
3.1 纳米材料重要表征对象 61
3.1.1 形态特征 61
3.1.2 结构缺陷 62
3.1.3 光学特性 62
3.1.4 结构 62
3.1.5 元素组成 62
3.1.6 尺寸与粒径 63
3.1.7 其他物理化学性质 63
3.2 传统纳米材料的表征方法 63
3.2.1 紫外可见吸收光谱 63
3.2.2 光致发光光谱 64
3.2.3 Fourier变换红外光谱 65
3.2.4 拉曼光谱 67
3.2.5 X射线光电子能谱 68
3.2.6 二次离子质谱 69
3.2.7 X射线衍射 70
3.2.8 小角X射线散射 71
3.2.9 扫描电子显微镜 73
3.2.10 透射电子显微镜 73
3.2.11 动态光散射 76
3.2.12 X射线吸收光谱 78
3.2.13 吸附比表面测试 79
3.2.14 热重分析 80
3.3 新型表征范式 81
3.3.1 非原位与原位表征 82
3.3.2 工况表征 83
3.3.3 基于人工智能的未来研究范式 84
思考题 87
参考文献 87
第4章 半导体量子点基础 91
4.1 量子点概述 91
4.2 量子点分类 92
4.3 量子点电子结构与光学性质 93
4.3.1 量子点的电子结构简介 93
4.3.2 量子点的光学性质 94
4.3.3 量子点的光谱表征技术 95
4.3.4 量子点激子动力学简介 97
4.4 量子点的合成技术与化学机理 98
4.4.1 有机相高温热注入合成技术 99
4.4.2 水相合成技术 101
4.4.3 量子点合成的化学机理 102
4.5 不同类型量子点的表面结构调控 105
4.5.1 传统量子点的表面结构调控 106
4.5.2 钙钛矿量子点的表面结构调控 109
4.5.3 Ⅳ族量子点的表面结构调控 110
4.6 量子点应用 111
4.6.1 量子点电致发光器件 111
4.6.2 量子点光伏器件 114
4.6.3 量子点聚光器 116
4.6.4 量子点光电探测器 118
4.6.5 量子点的生物医学应用 121
思考题 124
参考文献 124
第5章 稀土掺杂上转换发光材料 131
5.1 上转换发光材料概述 131
5.2 稀土掺杂上转换发光材料分类 132
5.3 上转换发光基本原理 133
5.3.1 能量传递模型 133
5.3.2 稀土掺杂上转换发光机制 134
5.4 稀土掺杂上转换发光材料的制备方法 136
5.4.1 高温热分解法 136
5.4.2 水热/溶剂热法 137
5.4.3 改进化学共沉淀法 138
5.4.4 其他合成方法 139
5.5 稀土掺杂上转换发光材料的发光调控 140
5.5.1 表面钝化 140
5.5.2 多色发光调控 140
5.6 稀土掺杂上转换发光材料的优化 142
5.6.1 染料敏化 143
5.6.2 抑制浓度猝灭 144
5.6.3 限制能量迁移 145
5.6.4 引入新型交叉弛豫 146
5.6.5 非稳态上转换发光调控 146
5.6.6 增强上转换发光的其他策略 147
5.7 稀土掺杂上转换发光材料的应用 151
5.7.1 生物医学应用 151
5.7.2 光学传感应用 153
5.7.3 显示与防伪应用 155
5.7.4 在太阳能电池中的应用 155
5.7.5 在半导体光催化剂中的应用 156
思考题 157
参考文献 158
第6章 纳米诊疗材料 165
6.1 纳米诊疗材料概述 165
6.1.1 纳米诊疗材料的定义与内涵 165
6.1.2 纳米诊疗材料的发展历程与现状 166
6.2 纳米诊疗材料的类型 167
6.2.1 金属纳米诊疗材料 167
6.2.2 无机非金属纳米诊疗材料 168
6.2.3 有机纳米诊疗材料 168
6.2.4 复合纳米诊疗材料 169
6.3 纳米诊疗材料的生物性能表征 170
6.3.1 生物相容性表征 170
6.3.2 细胞与分子相互作用表征 170
6.3.3 体内外毒性评估 170
6.3.4 免疫响应表征 171
6.4 纳米诊疗材料的应用 171
6.4.1 肿瘤 171
6.4.2 神经退行性疾病 177
6.4.3 自身免疫性疾病 178
6.4.4 心血管疾病 179
6.4.5 细菌感染 181
6.5 纳米诊疗材料的生物安全性与评价 182
6.5.1 纳米诊疗材料的生物相容性 183
6.5.2 纳米诊疗材料的毒理学评价 184
6.6 纳米诊疗材料的临床应用 187
思考题 188
参考文献 188
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| 內容試閱：
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纳米材料属于新材料行业，是国家重点扶持和发展的战略性新兴产业，已经成为21世纪前沿科学技术的代表领域之一，对经济和社会发展起到了巨大的作用，特别是近年来纳米材料在能源、显示、疾病诊疗等领域凸显出重要地位。
本教材为战略性新兴领域“十四五”高等教育教材建设项目（新材料领域）核心教材之一，目标是服务国家重大需求、加强人才培育，以产业和技术发展的最新需求推动人才培养变革。《纳米材料与纳米技术》聚焦战略性新材料领域，围绕未来材料领域与高端前沿技术竞争的焦点，紧跟新材料产业发展前沿，旨在为化工新材料领域人才培养提供重要教学内容支撑。
本教材的特点：
（1）启发性 教材力求从问题的本质出发，引导学生对纳米材料的特性和应用前景进行全面思考。
（2）面向科学前沿 教材注重阐述纳米材料与技术领域的新理论、新技术、新应用，引用了近五年本领域的最新研究成果。
（3）融合电子资源 教材中设置了实验操作与理论讲解等数字化教学资源，方便学生更深入地学习，了解行业前沿动态。
本教材介绍了纳米材料的基础知识，纳米材料的制备、表征技术，以及纳米材料在国家重大需求领域的应用，可以让学生从基础概念到材料制备去认识纳米材料，学习如何制备纳米材料，了解纳米材料在现今社会的应用领域和未来应用潜力。
本教材由武素丽、孙文担任主编，李希艳担任副主编。武素丽负责设计全书结构、组织编写工作和统稿。各章的具体分工如下：第1章、第2章由武素丽（大连理工大学）编写，浙江华友钴业股份有限公司张冰副总裁参与指导，第3章由孙文、刘进轩（大连理工大学）和张博宇（大连医科大学）编写，第4章由李希艳（南开大学）编写，第5章由刘小网（西北工业大学）和孟志鹏（山东理工大学）编写，第6章由孙文、王磊（大连理工大学）和张博宇（大连医科大学）编写。本教材的主编及编写团队长期从事纳米材料的设计合成、理论研究、前沿应用以及课程教学，并取得了突出的理论创新成果，积累了丰富的教学实例素材。本教材遵循“理论与实际相结合、国家需求与前沿材料和技术相结合、教学与科研相结合”的原则，融入了编者团队长期工作的成果，以期培养学生的工程能力和科学素养。
在本教材编写过程中，参考了大量的书籍和文献资料，在此向引用的文献作者表示深深的感谢。化学工业出版社对本教材的出版给予了大力支持和帮助， 在此表示衷心的感谢。
由于编者水平有限，书中疏漏在所难免，恳请读者提出宝贵意见。
编者
2024年12月
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