納米材料制備與表征（理論與技術(shù)）

目錄
前言
第1章 納米材料及其性能 1
1.1 納米材料的維度 1
1.1.1 零維納米材料 2
1.1.2 一維納米材料 3
1.1.3 二維納米材料 4
1.2 納米材料的基本效應(yīng) 6
1.2.1 量子尺寸效應(yīng) 6
1.2.2 表面效應(yīng) 7
1.2.3 量子隧道效應(yīng) 8
1.2.4 量子限域效應(yīng) 9
1.3 納米材料的基本性能 10
1.3.1 電學(xué)性質(zhì) 10
1.3.2 光學(xué)性質(zhì) 12
1.3.3 熱學(xué)性質(zhì) 15
1.3.4 力學(xué)性質(zhì) 17
1.3.5 磁學(xué)性質(zhì) 18
1.4 納米材料的主要應(yīng)用 19
1.4.1 光催化領(lǐng)域 19
1.4.2 光學(xué)領(lǐng)域 21
1.4.3 新能源領(lǐng)域 22
1.4.4 納米磁性材料 25
1.4.5 超大規(guī)模集成電路 27
思考題 31
參考文獻(xiàn) 31
第2章 納米材料合成與制備 33
2.1 液相法合成與制備 33
2.1.1 形核與晶體生長 33
2.1.2 沉淀法 39
2.1.3 水熱法與溶劑熱法 41
2.1.4 溶膠-凝膠法 45
2.2 氣相法合成與制備 49
2.2.1 蒸發(fā)凝聚法 49
2.2.2 化學(xué)氣相沉積法 50
2.2.3 離子濺射法 52
2.3 固相法合成與制備 54
2.3.1 球磨法 54
2.3.2 噴氣式超細(xì)粉碎法 57
2.3.3 固相反應(yīng)法 58
2.3.4 固相燒結(jié)法 60
2.4 微納加工與制備工藝 62
2.4.1 光學(xué)曝光技術(shù) 62
2.4.2 激光刻蝕技術(shù) 71
2.4.3 電子束刻蝕技術(shù) 74
2.4.4 聚焦離子束加工技術(shù) 79
思考題 84
參考文獻(xiàn) 85
第3章 納米材料表征方法 88
3.1 結(jié)構(gòu)表征 88
3.1.1 X 射線衍射 88
3.1.2 掃描電子顯微鏡 93
3.1.3 透射電子顯微鏡 97
3.1.4 原子力顯微鏡 105
3.2 元素表征 109
3.2.1 X 射線光電子能譜 109
3.2.2 X 射線能量色散譜 114
3.3 光譜表征 119
3.3.1 紫外-可見光譜 119
3.3.2 紅外光譜 123
3.3.3 拉曼光譜 131
思考題 138
參考文獻(xiàn) 138
第4章 納米材料制備實(shí)驗(yàn) 140
實(shí)驗(yàn)1 水熱法制備TiO2 納米材料 140
實(shí)驗(yàn)2 溶劑熱法制備CdS 納米材料 145
實(shí)驗(yàn)3 溶膠-凝膠法制備TiO2 納米材料 148
實(shí)驗(yàn)4 靜電紡絲法制備TiO2 納米材料 152
實(shí)驗(yàn)5 電化學(xué)沉積法制備ZnO 納米陣列薄膜 156
實(shí)驗(yàn)6 化學(xué)氣相沉積法制備ZnO 納米線 160
實(shí)驗(yàn)7 直流濺射法制備金屬薄膜 163
實(shí)驗(yàn)8 高能球磨法制備Bi2Te3 納米材料 168
實(shí)驗(yàn)9 聚合物電致發(fā)光器件的制備及性能表征 175
第5章 納米材料表征實(shí)驗(yàn) 181
實(shí)驗(yàn)1 X 射線粉末衍射實(shí)驗(yàn) 181
實(shí)驗(yàn)2 掃描電子顯微鏡實(shí)驗(yàn) 188
實(shí)驗(yàn)3 選區(qū)電子衍射實(shí)驗(yàn) 194
實(shí)驗(yàn)4 表面增強(qiáng)拉曼散射實(shí)驗(yàn) 198
實(shí)驗(yàn)5 納米材料比表面積的測定 205
實(shí)驗(yàn)6 原子力顯微鏡表征實(shí)驗(yàn) 212
實(shí)驗(yàn)7 光電催化表征實(shí)驗(yàn) 222
實(shí)驗(yàn)8 紫外-可見分光光度計實(shí)驗(yàn) 229
實(shí)驗(yàn)9 接觸角表征實(shí)驗(yàn) 236
第6章 綜合設(shè)計類實(shí)驗(yàn) 242
實(shí)驗(yàn)1 利用靜電紡絲技術(shù)制備TiO2 納米線及其結(jié)構(gòu)相變、光催化性能的研究 242
實(shí)驗(yàn)2 表面增強(qiáng)拉曼基因傳感芯片的制備及性能研究 254
實(shí)驗(yàn)3 ZnO 納米管陣列的制備及其光電化學(xué)性能研究 263
實(shí)驗(yàn)4 TiO2/ZnO 異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米線陣列的制備及其光電性能研究 270
實(shí)驗(yàn)5 TiO2/Cu2O 核殼結(jié)構(gòu)納米線陣列的制備及光催化分解水制氫研究 278
實(shí)驗(yàn)6 稀土上轉(zhuǎn)換發(fā)光納米材料的制備及發(fā)光性能研究 289
實(shí)驗(yàn)7 基于再沉淀-包覆法制備納米光敏劑及光動力性能的研究 300
實(shí)驗(yàn)8 硅PN 結(jié)光電探測器的制備及光電性能測試 307
實(shí)驗(yàn)9 鋰離子電池的制備與電學(xué)性能測試 317
實(shí)驗(yàn)10 染料敏化太陽能電池的制備與性能測試 326
附錄 常用儀器的使用方法及注意事項 335