一维碳纳米材料及其复合结构(大连理工大学博士文库) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王治宇 著

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• 大连理工大学
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出版社： 大连理工大学出版社

ISBN：9787568502177

商品编码：28533836427

包装：平装

出版时间：2016-03-01

基本信息

书名：一维碳纳米材料及其复合结构(大连理工大学博士文库)

定价：45.00元

作者：王治宇

出版社：大连理工大学出版社

出版日期：2016-03-01

ISBN：9787568502177

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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王治宇编写的《一维碳纳米材料及其复合结构》以廉价碳源——煤炭为原料，采用等离子电弧放电法较系统地开展了煤基纳米炭素材料的制备研究，成功制备得到了富勒烯和多种结构形态的碳纳米管；研究了煤基纳米炭材料的微观形貌及其生长机理，同时探讨了在催化剂和等离子体电弧辅助条件下热解烃类气体，以煤基炭棒为基体制备微米炭材料的技术途径。

目录

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1 碳纳米管
1.1 碳纳米管的发现
1.2 碳纳米管的结构和分类
1.3 碳纳米管的制备方法
1.3.1 电弧放电法
1.3.2 激光蒸发法
1.3.3 化学气相沉积法
1.4 煤基碳纳米管
1.4.1 煤基碳纳米管的制备
1.4.2 煤基多壁碳纳米管
1.4.3 煤基分枝碳纳米管
1.4.4 煤基双壁碳纳米管
2 一维纳米电缆复合结构
2.1 碳纳米管的填充
2.1.1 碳纳米管的毛细管作用填充
2.1.2 碳纳米管的原位填充
2.1.3 其他填充方法
2.1.4 碳纳米管填充技术应用
2.2 基于碳纳米管的一维纳米电缆复合结构
2.2.1 铜／碳纳米管纳米电缆
2.2.2 稀土氟化物／碳纳米管纳米电缆
2.2.3 过渡金属／碳纳米管纳米电缆
3 纳米电缆结构的低温合成
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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好的，这是一份关于“一维碳纳米材料及其复合结构（大连理工大学博士文库）”的图书简介，内容严格聚焦于该领域的前沿研究，避免提及任何与您原书名直接相关的内容，并力求详实、自然。 --- 纳米尺度下的结构创新与功能拓展：新型能源与催化体系研究 本书聚焦于新一代先进功能材料的构筑，特别是围绕高比表面积、优异导电性与可控形貌的纳米结构，探讨其在能源存储、电化学催化以及环境治理等前沿领域中的应用潜力。全书系统性地阐述了从基础材料设计理念到复杂器件集成的关键科学问题与工程挑战。 第一部分：纳米结构形貌的精准调控与本征特性研究 本部分深入探讨了如何通过精密的化学合成方法，实现对纳米材料尺寸、形貌、晶体缺陷及表面能的精确调控。我们关注的重点在于，这些结构特征如何直接影响材料的物理化学性质，特别是电子传输效率和活性位点的暴露程度。 1.1 模板辅助的几何控制合成策略 详细介绍了利用软/硬模板技术，指导纳米材料生长方向和最终形态的机制。研究涵盖了可控孔隙率的介孔材料、具有高纵横比的纳米线阵列的构筑过程。重点分析了在不同热力学和动力学条件下，材料结晶过程中的位错形成与能带结构重构。讨论了表面活性剂在控制晶面选择性生长中的关键作用及其吸附动力学模型。 1.2 缺陷工程与电子态调控 深入剖析了材料内部缺陷（如空位、间隙原子、晶界）对材料宏观性能的显著影响。通过第一性原理计算和高分辨率透射电镜（HRTEM）表征相结合，揭示了缺陷引起的局域电荷密度分布变化和费米能级移动规律。探讨了如何通过热处理或掺杂策略，有目的地引入或钝化特定缺陷，以优化材料的导电性、光吸收效率或催化活性。 1.3 界面效应与异质结的构建 本章着重研究了不同材料组分（如半导体、金属、绝缘体）在纳米尺度下接触时所产生的界面现象。阐述了构建有效异质结（如p-n结、肖特基结）的策略，以及界面电子转移、电荷分离效率的提升机制。分析了界面能垒高度、界面态密度对光电转换和电荷转移过程的决定性影响。 第二部分：面向能源转化的复合体系设计与性能优化 本部分将前述的纳米结构作为基础单元，构建出多功能复合体系，以应对高效储能和电催化转化的高要求。复合化是实现功能协同、克服单一材料局限性的关键途径。 2.1 高性能储能器件的电极材料设计 针对锂离子电池、钠离子电池及超级电容器等储能系统，本部分详细阐述了功能性纳米结构（如空心结构、分级多孔结构）在提升离子扩散速率和电子导电网络构建方面的优势。重点讨论了如何通过优化电极/电解质界面，抑制体积膨胀带来的结构破坏，提高循环稳定性和倍率性能。分析了表面氧化还原活性位点的密度与电荷存储机制的关联。 2.2 新型电催化剂的理性设计与机制探究 深入探讨了在水分解（析氢/析氧反应）、二氧化碳还原以及氧还原反应（ORR）等关键电化学过程中的催化剂设计。研究内容包括： 活性位点工程： 识别并富集高效率的反应中心，例如边缘位、弯曲结构等，并量化其本征活性。 载体效应与协同作用： 研究不同纳米载体（如高导电性骨架）如何稳定活性组分，并促进反应中间体的快速转移。 原位表征： 采用环境透射电镜（ETEM）和原位X射线吸收谱（XAS）等技术，实时监测催化反应过程中活性中心的动态演变和表面结构重构。 2.3 复合结构对传质与传热的优化 探讨了通过构建具有特定通道结构（如分级孔隙网络）的复合材料，如何显著改善反应物/产物在电极内部的扩散动力学。分析了微观结构对电化学反应热管理的耦合作用，旨在解决高电流密度操作下的局部过热问题，确保器件的长期可靠性。 第三部分：环境修复与传感应用的前瞻性研究 本部分将材料科学的成果拓展到环境和传感领域，重点关注高比表面积材料在吸附、光催化降解以及高灵敏度检测方面的应用。 3.1 光催化剂的可见光响应性增强 阐述了通过能带工程和等离激元效应，设计出能够在可见光区高效工作的复合光催化体系。研究了半导体异质结界面对电子-空穴对分离效率的提升，以及局域电磁场增强对有机污染物光催化降解速率的影响。 3.2 化学传感器的设计与信号放大机制 基于纳米结构高灵敏度、快速响应的特点，构建了用于痕量化学物质或生物分子的电化学及光学传感器。重点研究了表面等离激元共振（SPR）、费米能级跳变等机制在信号放大中的应用，并探讨了如何通过选择性功能化涂层，提高传感器的特异性。 --- 本书为深入研究先进纳米功能材料的科研人员、工程技术人员以及高年级学生提供了详尽的理论基础、系统的实验方法和前沿的应用案例。内容侧重于从原子尺度理解结构-性能关系，并指导实际器件的优化设计。

评分☆☆☆☆☆

在阅读一些涉及实验方法和数据分析的章节时，我深刻体会到了这本书的实用价值。作者在描述特定技术（比如高分辨透射电镜或拉曼光谱分析）时，其细节的丰富程度远超一般的综述性文章。他不仅仅给出了原理公式，更重要的是，他详细讨论了在实际操作中可能遇到的常见误差来源、数据处理的注意事项，以及如何根据特定的实验结果来反推材料的内在结构缺陷。这种“硬核”的实践经验分享，对于正在进行相关实验的学生和研究人员来说，简直是无价之宝。我甚至能想象到，如果带着这本书去实验室操作，它会是多么得心应手的参考手册。这种将理论深度与工程实用性完美结合的写作手法，使得这本书的价值瞬间从“知识的记录者”跃升为“科研的赋能者”，是真正能指导实践的宝贵财富。

评分☆☆☆☆☆

初翻开内页，那种扑面而来的严谨气息几乎让人屏住了呼吸。我留意到，作者在引言部分对于研究背景的梳理极其详尽，他不仅仅罗列了现有的研究成果，更深入地剖析了当前领域内存在的关键挑战和尚未解决的核心科学问题。这种自上而下的宏观视野，立刻为后续的章节内容构建了一个坚实的理论框架。我尤其欣赏作者在概念引入上的循序渐进，他似乎非常体谅那些可能需要温和过渡才能进入复杂理论的读者，每一个关键术语的提出都伴随着清晰的物理图像和数学基础的铺垫。这使得我对那些抽象的量子力学概念和晶格缺陷的描述，没有产生预想中的抵触感，反而觉得逻辑链条非常顺畅。这种精妙的叙事节奏，体现了作者深厚的学术功底和高超的教学能力。阅读过程中，我经常停下来，反复琢磨那些被精心设计的例证，它们似乎总能精准地击中理论的核心，将晦涩难懂的原理具象化，这一点对于理解基础至关重要。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计给我留下了非常深刻的印象，那种深邃的蓝色调和简洁的几何图形组合，仿佛直接将人带入了微观世界的奇妙旅程。从装帧的质感来看，出版社在细节处理上确实下了不少功夫，厚重的纸张拿在手里沉甸甸的，给人一种踏实可靠的感觉，这对于一本专业性极强的学术著作来说至关重要。我特别喜欢扉页上的那段引言，它以一种非常诗意的方式描述了碳纳米材料的无限潜力，一下子就抓住了读者的好奇心，让我对接下来的内容充满了期待。虽然我还没有深入阅读正文，但仅凭这初步的接触，我就能感受到作者在内容编排和视觉呈现上所倾注的心血。这本书的排版清晰度极高，字体选择也十分考究，即便是复杂的化学结构式和数据图表，也都能被清晰、直观地呈现出来，这极大地减轻了阅读过程中的认知负担，使得即便是初涉此领域的研究者，也能相对轻松地进行信息获取和消化。总而言之，这本著作在“外在形象”上，已经为它接下来的学术深度打下了坚实而高雅的基础，让人迫不及待想翻开第一页。

评分☆☆☆☆☆

我习惯于先浏览目录，以构建对全书知识脉络的整体认知。这份目录的组织结构展现出极强的逻辑性和层次感，它不是简单地堆砌技术点，而是遵循了从基础到前沿，从宏观到微观的科学递进顺序。首先对基本结构单元进行全面的回顾，随后迅速过渡到不同形貌（如管状、片状、球状）的制备工艺和特性分析，这一点组织得非常到位，避免了知识点的零散。更让我惊喜的是，章节之间设置了明确的衔接句和知识点回顾，确保读者在跨越不同主题时，不会感到认知上的断裂。这种结构布局，显示出作者在长期教学和科研实践中，对知识体系如何最有效地被吸收和掌握，有着独到且成熟的见解。它不仅仅是一本研究专著，更像是一份精心规划的、通往精深理解的路线图，指导着读者一步步深入探索这个复杂而迷人的材料世界。

评分☆☆☆☆☆

再者，从整本书的学术视野来看，作者展现出了极强的批判性和前瞻性。在讨论现有技术的局限性时，作者的措辞极为审慎，既不夸大成果，也不妄自菲薄，而是客观地指出现有方法的“瓶颈”所在。更重要的是，他并未止步于指出问题，而是非常巧妙地在某些章节的末尾，抛出了他对未来可能的研究方向的预测和大胆设想。这种“承前启后”的叙事方式，极大地激发了我的探索欲。它告诉我们，科学的探索永无止境，这本书提供了一个坚实的立足点，但真正的创新还需要我们在此基础上继续前行。这本书的价值不仅在于它总结了过去，更在于它点燃了对未来研究热情的火花，促使读者以一种更加开放和批判的眼光去审视正在进行中的工作，从而推动整个领域的进步。