《纳米材料技术研发与应用》是由电子科技大学出版社出版。
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借助于纳米材料的各种特殊性质,科学家们在各个研究领域都取得了性的突破,这同时也促进了纳米材料应用的越来越广泛化。 1.在催化方面的应用 催化剂在许多化学化工领域中起着举足轻重的作用,它可以控制反应时间...
1.纳米材料是由纳米颗粒组成的。纳米颗粒中的电子被局限在一个十分微小的纳米空间里,电子运输受到限制,电子的平均自由程短,使电子的局域性和相干性增强。与宏观物体相比,纳米颗粒所包含的原子数大大减少,因此...
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《纳米材料及应用技术》从原子、分子层次设计与计算机模拟计算电子、原子、晶体结构、表征设备与技术、性能表征、制备技术到应用领域对纳米材料进行了较详细的论述。
第1章 中空结构的微纳米材料
1.1纳米材料
1.1.1纳米材料的性质
1.1.2纳米材料的组成和分类
1.2 中空结构纳米材料
1.2.1在催化领域的应用
1.2.2在生物医学领域的应用
1.2.3在能源储存与转换领域的应用
1.2.4在传感器领域的应用
1.2.5在其他领域的应用
1.3 中空结构微纳米材料的制备方法
1.3.1微纳米材料的常用制备方法
1.3.2 中空结构纳米材料的制备方法
1.4材料表征与测试技术
1.4.1粒度分析
1.4.2 SEM表征
1.4.3 TEM表征
1.4.4 BET测试
1.4.5 X射线显微分析
1.4.6发光测试(PL)
1.4.7热重分析(TG)
1.4.8红外表征(FT—IR)
1.5 本章小结
参考文献
第2章 中空微纳米材料的制备、性能与应用
2.1硬模板法
2.1.1聚合物微球模板法
2.1.2胶体SiO2微球模板法
2.1.3介孔C球模板法
2.1.4无机盐模板法
2.2软模板法
2.2.1胶束模板法
2.2.2乳液法
2.2.3气泡模板法
2.3消耗模板法
2.4无模板法
2.4.1 奥斯特瓦尔德熟化效应
2.4.2柯肯达尔效应
2.5本章小结
参考文献
第3章 中空一核壳微纳米材料的制备、性能与应用
3.1硬模板法
3.1.1层层包覆法
3.1.2离子渗透法
3.1.3介孔C球模板法
3.2软模板法
3.2.1胶束模板法
3.2.2乳液模板法
3.3无模板法
3.3.1奥斯特瓦尔德熟化效应
3.3.2柯肯达尔效应
3.4其他模板法
3.4.1喷雾热解法
3.4.2消耗模板法
3.5本章小结
参考文献
第4章多壳层和多空腔中空微球的制备、性能与应用
4.1 C球模板法
4.2层层包覆法
4.3 乳液法
4.4奥斯特瓦尔德熟化效应
4.5 本章小结
参考文献
大气污染一直是各国政府需要解决的难题,空气中超标的二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOC)是影响人类健康的有害气体,纳米材料和纳米技术的应用能够最终解决产生这些气体的污染源问题。工业生产中使用的汽油、柴油以及作为汽车燃料的汽油、柴油等,由于含有硫的化合物在燃烧时会产生S02气体,这是S02的最大污染源。所以石油提炼工业中有一道脱硫工艺以降低其硫的含量。纳米钛酸钴(CoTi03)是一种非常好的石油脱硫催化剂。以55-70nm的钛酸钴半径作为催化活体多孔硅胶或 A1203陶瓷作为载体的催化剂,其催化效率极高。经它催化的石油中硫的含量小于0.01%,达到国际标准。工业生产中使用的煤燃烧也会产生S02气体,如果在燃烧的同时加入一种纳米级助烧催化剂不仅可以使煤充分燃烧,不产生一氧化硫气体,提高能源利用率,而且会使硫转化成固体的硫化物,而不产生二氧化硫气体,从而杜绝有害气体的产生。
最新研究成果表明,复合稀土化物的纳米级粉体有极强的氧化还原性能,这是其它任何汽车尾气净化催化剂所不能比拟的。它的应用可以彻底解决汽车尾气中一氧化碳(CO)和氮氧化物(NOx)的污染问题。以活性碳作为载体、纳米 Zr0.5 Ce0.5 O2,粉体为催化活性体的汽车尾气净化催化剂,由于其表面存在Zr4+/Zr3+及Ce4+/Cr3+,电子可以在其三价和四价离子之间传递,因此具有极强的电子得失能力和氧化还原性,再加上纳米材料比表面大、空间悬键多、吸附能力强,因此它在氧化一氧化碳的同时还原氮氧化物,使它们转化为对人体和环境无害的气体--二氧化碳和氮气。而更新一代的纳米催化剂,将在汽车发动机汽缸里发挥催化作用,使汽油在燃烧时就不产生CO和NOx,无需进行尾气净化处理。
污水中通常含有有毒有害物质、悬浮物、泥沙、铁锈、异味污染物、细菌病毒等。污水治理就是将这些物质从水中去除。由于传统的水处理方法效率低、成本高、存在二次污染等问题,污水治理一直得不到很好解决。纳米技术的发展和应用很可能彻底解决这一难题。污水中的贵金属是对人体极其有害的物质。它从污水中流失,也是资源的浪费。新的一种纳米技术可以将污水中的贵金属如金、钌、钯、铂等完全提炼出来,变害为宝。一种新型的纳米级净水剂具有很强的吸附能力。它的吸附能力和絮凝能力是普通净水剂三氯化铝的10~20倍。因此它能将污水中悬浮物完全吸附并沉淀下来,先使水中不含悬浮物,然后采用纳米磁性物质、纤维和活性炭的净化装置,能有效地除去水中的铁锈、泥沙以及异味等污染物。经前二道净化工序后,水体清澈,没有异味,口感也较好。再经过带有纳米孔径的特殊水处理膜和带有不同纳米孔径的陶瓷小球组装的处理装置后,可以将水中的细菌、病毒100%去除,得到高质量的纯净水,完全可以饮用。这是因为细菌、病毒的直径比纳米大,在通过纳米孔径的膜和陶瓷小球时,就会被过滤掉,水分子及水分子直径以下的矿物质、元素则保留下来。该技术在医学领域血透中已开始应用,有"体外肾脏"之称。肝、肾功能衰竭者饮用这种水后,会大大减轻肝、肾脏的负担。