纳米化学：纳米材料的化学途径

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《纳米科学与技术》丛书序 中文版序 译者序 序
第二版前言去而复归
前言从纳米开始 本书的目的 本书的结构 讲授(纳米)材料 学习(纳米)材料 探求(纳米)材料 致谢
思考题关于纳米化学?纳米科学?纳米技术和纳米安全
第1章纳米化学基础 3
1. 1植根于材料化学的纳米化学 3
1 .2材料和纳米材料的合成 4
1.3材料自雜 7
1.4宇宙大爆炸 8
1 .5 “纳米”的意义何在? 9
1 .6 纳米材料的大或小 9
1 .7纳米尺度下的量子力学 1 0
1 .8什么是纳米化学? 1 1
1 .9分子自雜与材料自雜 1 1
1 . 1 0什么是多级雜? 1 2
1 . 1 1引导的自组装 1 2
1 . 1 2超分子的视角 1 3
1 . 1 3自组装材料的族谱 1 4
1. 14通向多孔固体材料 1 6
1 . 1 5向生物矿物学习——形貌即功能 1 9
1 . 1 6你能让晶体弯曲吗? 2 1?
1.17 无处不在的图案 22
1. 18天然形态的人工合成 22
1.19材料的二维雜 24
1.20自组装单层膜与软印刷技术 27
1. 21巧妙的团簇 28
1 .22纳米线的前景 30
1 .23操纵胶体 30
1 .24介观尺度自雜 33
1 .25集成体系的材料自雜 34
参考文献 36
思考题关于材料化学?纳米化学?自组装材料的族谱?材料自雜和
尺度 48
第2章化学图案化与软印刷 53
2. 1针尖上的主祷文 53
2.2软印刷技术 54
2.3什么是自组装单层膜? 55
2.4软印技术的科学与术 57
2.5表面润湿性能的图案化 59
2.6 凝聚形成的图形 60
2.7微纖阵列 61
2.8 纳米环的阵列 62
2.9自组装单层膜的集成 63
2.10 固体表面的图案化 65
2.11 印刷高分子 67
2.12超越分子——薄膜的转移印刷 68
2.13活细菌的接触印刷 70
2.14自组装单层膜的电接触 71
2 .15自组装单层膜上的晶体工程 7 2
2 .16学习自然界的生物晶体工程学 74
2.17湿的印章 奇妙的Liesegang环收缩 76
2 .18湿刻图案 78
2 . 19胶体微球图案 80
2 . 2 0自组装单层膜上图案化的蛋白石阵列 81
2 . 2 1可变换功能基团的自组装单层膜 8 2
2 . 2 2通过光催化进行图案化 83
2.23可逆的自组装单层膜开关 84
2. 24 电润湿开关 85
2. 25可调节表面形态的PDMS-——可变形的模子 87
2.26 “甜”的芯片 88
2.27横向剪切的图案印刷 89
2 . 2 8纳米剖层 91
2. 29单孔道分辨率的氧化铝纳米孔道图案 93
参考文献 94
思考题关于软印刷?自组装单层膜和图案化 104
第3章层层自组装 109
3. 1 —次组装一层 109
3.2静电超晶格 109
3.3有机聚电解质多层结构 111
3.4层层智能窗 111
3.5厚度多少才算薄? 112
3. 6雜金属有机聚合物 113
3. 7聚电解质多层膜的直接成像 113
3.8聚电解质-胶体多层膜 115
3.9黯组成分布的层层自组装膜 116
3.10 层层自组装破机电系统 117
3.11捕获活性蛋白 119
3.12负载蛋白的多孔多层膜 119
3 . 1 3弯曲表面上的层层雜 120
3 .14微晶体的包裹——聚电解质涂层的结晶药物释放系统 121
3 .15用作药物运输的可降解层层自组装膜 12 3
3 .16纳米气泡——新一代的超声造影剂 124
3 .17取向分子筛膜的晶体工程 126
3 .18有序的沸石多晶体阵列 129
3 .19交联的晶体阵列 1 3 0
3 .20多层布拉格堆叠中可调变的结构颜色 1 3 1
3 .21 二维层层组装的结构鹏 1 3 3
3 .22拓扑复杂结构的多层化 1 3 5
3 .2 3图案化的多层膜 1 3 6
3 .24非静电的层层自组装 1 3 7
3 .25低压制备多层膜 1 3 8
3.26 层层自受限反应 138
参考文献 139
思考题单层膜?多层膜?材料平面的设计 149
第4章纳米接触印刷和蘸写——印章和笔尖 153
4. 1 100 nm以下的软印刷技术 153
4.2微接触印刷的延伸 153
4.3 加压印刷 155
4.4缺陷图案化——拓扑引导的刻蚀 156
4. 5 50 nm以下的纳米接触印刷 157
4.6纳米接触印写一蘸笔纳米印刷(DPN) 158
4.7硅表面上的DPN技术 159
4.8玻璃上的DPN技术 161
4 . 9半导体纳米线上的纳米印写 161
4 .10溶胶-凝胶的DPN技术 162
4 .11 硬磁体上的软图案技术 163
4 .12分子识别的印写 16 4
4 .13蛋白质识别纳米结构的DPN技术 166
4. 14 DPN阵列技术检测HIV病毒 166
4. 15 生物构造的图案化 169
4 .16噬性图案——酶的DPN技术 169
4 . 17 静电DPN技术 170
4 . 18 电化学DPN技术 170
4 .19纳米电化学扫描探针显微镜 171
4 .20超越DPN技术——电消减制备纳米结构 173
4 .21 纳米电纺纤维 17 4
4 . 22有机发光二极管针尖_黯纳米尺度扫描探头光源的
原子力显微镜 175
4 .23热的针尖一DPN烙铁 177
4 .2 4结合纳米和DPN技术的组合数据库 178
4.25 50 000个针尖环绕 179
4 .26纳米记轉 181
4 . 27基于PDMS印章的纳米尺度图案——DPN方式 182
4 .28扫描探针接触印刷 18 4
4 .29蘸笔纳米印刷的印章针尖 185
4 .30 两种技术的平衡 186
4.31纳米妖怪已经出瓶 187
参考文献 187
思考题更精细的化学图案工具 193
第5章纳米棒?纳米管和纳米线的自组装 197
5.1结构单元的组装 197
5.2模板法制备纳米线 197
5.3直径可控的金纳米棒 198
5.4 组成可调的纳米棒 200
5.5条码纳米棒赃交自雜 203
5.6 纳米盘编码 205
5.7表面增强拉曼光谱 206
5 .8 自组装纳米棒 208
5 .9 磁性纳米棘 209
5 .10磁性纳米棒与磁性纳米簇 210
5 .11吸引生物分子 212
5 .12多级有序纳米棒 213
5 .13纳米棒器件 21 5
5 . 14用具有纳米孔道的模板制备纳米管 216
5 .1 5由纳米棒层层沉积制备纳米管 218
5 .16单晶半导体纳米线的合成 218
5 . 17气-液-固相纳米线合成 219
5 .18纳米线取向生长的控制因素 220
5 .19 等离子体与催化的结合 221
5 .20纳米线的量子尺寸效应 223
5 .21单一来源的IT驱体 224
5 .22超临界流体——液态-固态合成 224
5 .23超细纳米线——纳米热电学 226
5 .24多种组成和构型的纳米线 228
5 . 25 纳米针 229
5 .26 操控纳米线 230
5 .27膜泡中的纳米管和纳米线 232
5 .28交叉的半导体纳米线——最小的发光二极管 23 5
5.29纳米线二极管和晶体管 236
5 .30纳米线传感器 236
5 .31纳米线催化电子器件 238
5.32 纳米线异质结构 239
5.33 纵向超晶格纳米线 240
5.34纳米离子学:纳米棒的离子交换 243
5.35 同轴纳米线异质结构 245
5.36 分支纳米线 245
5.37同轴门控纳米线晶体管 248
5.38垂直纳米线场效应晶体管 249
5.39集成金属-半导体纳米线——纳米级电触点 250
5.40光子驱动纳米线激光 251
5.41 电驱动纳米线激光 254
5.42紫外纳米线探测器 254
5.43 复合纳米线 255
5.44用纳米线制备单晶纳米管 256
5.45纳米线的溶液相合成 258
5.46纺丝纳米线器件 260
5.47电纺丝法制备空心纳米纤维 261
5.48碳纳米管 262
5. 49碳纳米管的结构和电学性质 263
5.50弹道传输 265
5.51碳纳米管纳米力学 266
5.52碳纳米管化学 268
5.53排成一行的碳纳米管 270
5.54碳纳米管光子晶体 271
5 . 5 5随心所欲地放置碳纳米管 274
5 . 5 6挑战纳米线间隙 27 5
5 . 5 7集成纳米线的纳米电子器件 277
5. 58硅纳米线太阳能电池一自供电的纳米电子设备 278
5 . 5 9 透明纳米电子电路 279
5 .60压电式纳米线发电机 280
5 .61碳纳米管无线电接收器 282
5 . 62硅纳米线纳米机电系统:高频谐振器和超高灵敏度质量监测
系统 283
5.63记忆犹新的纳米线 285
5 .64长篇大论之后的一点思考 287
参考文献 287
思考题线?棒?管?低维度 303
第6章纳米晶体的合成与自组装 309
6 .1 结构单元的组装 309
6 .2纳米晶体?纳米簇还是纳米颗? 309
6 .3包覆半导体纳米晶体的合成 310
6 .4纳米晶体箱中的电子和空穴 312
6.5纳米团簇相变 315
6 . 6观纳米晶体的生长 315
6 .7纳米烧杯中的纳米晶体 317
6 .8包覆的金纳米晶体——纳米淘金潮 318
6 . 9硫醇配体傾金纳米簇鮮晶X射线衍射结构 320
6 .10烷基硫醇包覆金纳米簇的检测 321
6 .11包覆纳米晶体的分类 322
6 .12纳米晶体的酿热潮 323
6 .13包覆纳米晶体的结构和形貌 323
6 .14烷基硫醇包覆银纳米晶体超晶格 324
6 .15活性表面等离子体_可调的银纳米晶体超晶格 32 6
6 . 1 6 纳米晶体组成的晶体 328
6 .17导电的纳米晶体超晶格 329
6 .18纳米协同效应 330
6 .19如果你不喜欢有机物 331
6.20 二元纳米晶体超晶格 332
6 .21包覆磁性纳米晶体超晶格_高密度数据存储材料 333
6 .22包覆纳米晶体的软印刷 334
6 .23利用蒸发组织纳米晶体 335
6 .24纳米“漏斗”底部的宝贝 33 6
6 . 25电致发光半导体纳米晶体 338
6 . 26全彩纳米晶体-聚合物复合材料 340
6.27 轻触纳米晶体开关 341
6 .28光致变色的金属纳米晶体 342
6 .29水溶性纳米晶体 343
6 .30生物分子与包覆半导体纳米晶体 34 6
6 .31用于癌症治疗的热纳米棒 348
6.32纳米金鹏的来源 349
6 .33纳米晶体DNA传感器——精益求精 350
6. 34识别指纹的纳米晶体 352
6. 35 DNA-金联合探测汞 354
6. 36纳米晶体半导体合金及其拓展 355
6 .37核壳磁性合金纳米晶体 356
6.38 纳米晶体的孔洞 357
6 .39半导体纳米晶体的延伸和拓展 358
6 .40 无机树状结构 359
6 .41 超支化纳米晶体 3 6 1
6 . 42纳米金末端 纳米棒的接触 3 6 3
6 .43纳米晶体二聚体?异质二聚体?异质三聚体和链的设计雜 3 6 5
6 .44碳纳米团簇——巴基球 375
6 .45用(0?构筑纳米器件 37 6
6 . 4 6用C6?进行碳催化 377
参考文献 378
思考题纳米晶体?量子点?量子尺度效应 391
第7章微球——来自烧杯的颜色 397
7.1 自然界的光子晶体 397
7. 2光子晶体 398
7. 3光子学中的半导体 398
7 .4 缺陷,缺陷,还是缺陷 400
7 .5用光来计算 400
7. 6 颜色调节 401
7 .7将自然界的光子晶体技术用于实验室 402
7 .8微球结构单元 402
7. 9 二氧化硅微球 403
7 .10聚合物微球 403