Nanostructured Materials, Volume 1 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Wilde, Gerhard 编

出品人:

页数:384

译者:

出版时间:2009-1

价格:1221.00 元

装帧:

isbn号码:9780080449654

丛书系列:

图书标签:

纳米材料
纳米结构
材料科学
纳米技术
材料工程
物理
化学
表面科学
电子显微镜
薄膜技术

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具体描述

This book focuses on functional aspects of nanostructured materials that have a high relevance to immediate applications, such as catalysis, energy harvesting, energy storage, optical properties and surface functionalization via self-assembly. Additionally, there are chapters devoted to massive nanostructured materials and composites and covering basic properties and requirements of this new class of engineering materials. Especially the issues concerning stability, reliability and mechanical performance are mandatory aspects that need to be regarded carefully for any nanostructured engineering material.

纳米结构材料，第二卷：先进功能与应用作者： [此处可留空，或填写其他虚构作者] 出版社： [此处可留空，或填写其他虚构出版社] --- 内容简介《纳米结构材料，第二卷：先进功能与应用》是对纳米材料科学前沿的深度探索与全面梳理，紧密承接了第一卷对基础结构与合成方法的介绍。本卷将视角聚焦于如何通过对纳米尺度的精确调控，解锁材料在光、电、磁、催化以及生物医学等多个领域的革命性应用潜力。全书涵盖了当前研究中最具活力和突破性的主题，为材料科学家、化学家、物理学家以及工程技术人员提供了一部兼具理论深度与工程实用性的参考指南。第一部分：光电功能纳米材料的前沿进展本部分深入剖析了基于量子尺寸效应和表面等离激元效应所驱动的新型光电器件的开发。第一章：量子点（Quantum Dots, QDs）的能级工程与高性能显示技术本章详细阐述了II-V族半导体、钙钛矿量子点（Perovskite QDs）在合成过程中的缺陷钝化技术。重点讨论了如何通过精确控制核壳结构（Core/Shell）的界面化学，实现窄带发射、高色纯度和优异的光稳定性。针对MicroLED和QLED显示器，本章分析了QD增强型光转换层（QDCF）的效率优化策略，包括表面配体工程对载流子传输的影响，以及如何在溶液加工过程中避免聚集诱导淬灭（ACQ）现象。此外，对新型无镉量子点的环境友好型合成路线进行了评估，特别是基于碳点（Carbon Dots）和硅基纳米晶体在生物成像中的应用前景。第二章：表面等离激元共振与超分辨光学本章聚焦于贵金属（金、银）和高折射率介质（如TiO2, ZnO）纳米结构中局域表面等离激元共振（LSPR）的理论基础及其应用。深入探讨了等离激元散射截面的调控，包括通过纳米天线阵列设计实现特定波长的光捕获。应用方面，本章详细介绍了等离激元增强拉曼散射（SERS）技术在痕量物质检测中的最新进展，包括构建高活性三维（3D）纳米结构基底（如纳米尖峰、纳米孔阵列）的刻蚀和沉积技术。此外，对“热点”（Hot Spots）的产生机制和寿命控制，以及如何利用等离激元效应突破衍射极限进行超分辨成像的技术路线进行了深入论述。第三部分：能源转换与存储中的纳米结构设计本部分着重于纳米材料在提高能源转换效率和存储密度方面的关键作用。第三章：高效光催化剂的界面调控与活性位点设计本章系统梳理了光催化分解水制氢（HER/OER）和二氧化碳还原（CO2RR）中的纳米结构策略。重点讨论了构建异质结（Heterojunctions）的必要性，例如将窄带隙半导体（如g-C3N4或CdS）与宽带隙氧化物（如TiO2）复合，以拓宽光吸收范围并优化电荷分离效率。详细分析了单原子催化剂（Single Atom Catalysts, SACs）在光催化中的优势，探讨了如何利用氮化碳骨架或金属氧化物载体锚定活性金属位点，实现原子级的催化效率最大化。对于光电化学电池（PEC），本章关注了空穴传输材料（HTM）的纳米化改性及其对光电流密度的影响。第四章：下一代电池中的高比表面积电极材料本章集中讨论了锂离子电池、钠离子电池以及固态电池中，纳米结构对电极性能的决定性影响。对于高容量负极（如硅、锡基材料），本章详细介绍了通过构建多孔结构（如中空球、核壳结构）来缓冲体积膨胀，以及采用碳纳米管或石墨烯网络构建导电模板以维持循环稳定性的方法。在正极材料方面，探讨了纳米颗粒或纳米片状正极材料（如富锂锰基材料）表面包覆惰性层的策略，以抑制高电压下的界面副反应。对于固态电解质，分析了纳米晶界对离子扩散的影响，以及通过纳米复合技术稳定电极/电解质界面的最新研究成果。第三部分：生物医学与传感中的纳米工程本部分关注纳米材料在生命科学和精确诊断中的应用，强调生物相容性和靶向递送的实现。第五章：智能药物递送系统与生物靶向策略本章聚焦于响应性纳米载体（如pH敏感、热敏感或光响应型聚合物胶束、脂质体）。详细阐述了纳米粒子的表面功能化技术，包括PEG化以延长血液循环时间，以及通过配体（如叶酸、抗体片段）介导的主动靶向机制。讨论了纳米材料在跨越生物屏障（如血脑屏障）时面临的挑战及当前研究的突破口。此外，本章还评估了纳米材料在基因递送（siRNA/mRNA）载体设计中的结构要求，重点分析了阳离子脂质体和高分子纳米颗粒的稳定性与细胞内释放动力学。第六章：生物传感与体内诊断的纳米增强技术本章探讨了基于纳米结构提高生物传感器灵敏度和选择性的方法。详细分析了利用纳米线、纳米管或石墨烯片作为场效应晶体管（FET）型生物传感器的敏感元件，如何通过表面吸附生物分子实现亚皮摩尔级别的检测。在等离激元传感方面，本章对比了基于LSPR和表面增强荧光（SEF）的检测平台，重点讨论了纳米探针（如金纳米棒）的尺寸和形状对传感窗口的优化。此外，对磁性纳米颗粒在磁共振成像（MRI）造影剂增强中的应用，以及如何通过调控其表面配位层实现高对比度成像进行了深入探讨。总结与展望本卷最后一部分总结了纳米结构材料从“设计合成”到“功能实现”的关键瓶颈，并展望了人工智能（AI）辅助材料设计、原位表征技术在理解动态界面过程中的潜力。本书旨在激发读者在跨学科交叉领域中，运用纳米尺度的精确控制能力，解决宏观世界面临的重大技术挑战。