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刘云圻 玛杜丽·沙伦 著

图书标签:

• 石墨烯
• 新材料
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• 应用
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• 材料科学
• 能源
• 纳米材料

店铺： 蓝墨水图书专营店

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122301543

商品编码：19746937396

出版时间：2017-11-15

YL11479

9787122301543 9787111567257 9787122276124

石墨烯 改变世界的新材料+石墨烯 从基础到应用+石墨烯基金属硫化物复合光催化材料

书名:石墨烯：从基础到应用

 

作者:刘云圻 等编著

 

定价:148.0

 

出版社:化学工业出版社

 

出版时间: 2017-11

 

内容简介:本书依据作者研究团队以及国内外石墨烯材料的·新研究进展，从基础到应用较全面地概述了石墨烯的基本概念、基本理论和原理，详细叙述了石墨烯的制备方法、生长机理、凝聚态结构和石墨烯化学，重点阐述了石墨烯的电学性质、光学性质和磁学性质，·后较为系统地介绍了石墨烯在复合材料、能源材料和工业应用等方面的前景和存在的挑战。 

 

本书可供高等院校化学、材料、物理和信息等专业高年级本科生、研究生以及研究院所科研人员参考和阅读。

 

目录:第1章石墨烯的基础知识001 

 

耿德超（中国科学院化学研究所） 

 

1.1 石墨烯的发现历史 002 

 

1.2 石墨烯的基本结构与性能 006 

 

1.2.1 石墨烯的基本结构 006 

 

1.2.2 石墨烯的基本性能 006 

 

1.3 石墨烯的基本表征手段 015 

 

1.3.1 光学显微分析 015 

 

1.3.2 电子显微分析 018 

 

1.3.3 扫描探针显微分析 022 

 

1.3.4 拉曼光谱分析 026 

 

参考文献 027 

 

第2章石墨烯的制备033 

 

张涛，卢文静，韩江丽，刘津欣，付磊（武汉大学化学与分子科学学院） 

 

2.1 剥离法 034 

 

2.1.1 机械剥离法 034 

 

2.1.2 化学剥离法 037 

 

2.2 SiC表面外延生长法 041 

 

2.2.1 在SiC的Si终止面外延生长石墨烯 042 

 

2.2.2 在SiC的C终止面外延生长石墨烯 043 

 

2.3 电弧放电法 044 

 

2.4 氧化还原法 045 

 

2.4.1 石墨氧化物的制备 045 

 

2.4.2 石墨氧化物的还原 049 

 

2.5 化学气相沉积法 056 

 

2.5.1 金属表面化学气相沉积 056 

 

2.5.2 绝缘基底表面化学气相沉积 073 

 

2.6 其他方法 076 

 

2.6.1 偏析生长石墨烯 077 

 

2.6.2 自下而上合成石墨烯 079 

 

2.6.3 切开碳纳米管制备石墨烯 080 

 

2.6.4 TEM电子束石墨化 081 

 

2.7 石墨烯的转移 082 

 

2.7.1 将机械剥离的石墨烯转移至任意基底上 083 

 

2.7.2 剥离SiC表面外延生长的石墨烯 085 

 

2.7.3 将金属上以CVD法生长的石墨烯转移至任意基底上 087 

 

2.7.4 任意基底上生长的石墨烯的通用转移法 095 

 

2.7.5 小结 096 

 

参考文献 097 

 

第3章石墨烯化学105 

 

王西鸾，石高全（北京林业大学材料科学与技术学院，清华大学化学系） 

 

3.1 引言 106 

 

3.2 石墨烯功能化 107 

 

3.2.1 石墨烯平面的共价功能化 108 

 

3.2.2 石墨烯边缘的共价功能化 117 

 

3.2.3 非共价功能化石墨烯 120 

 

3.3 石墨烯掺杂 122 

 

3.3.1 表面转移掺杂 123 

 

3.3.2 取代掺杂 124 

 

3.4 石墨烯光化学 129 

 

3.4.1 基于自由基的光化学反应 130 

 

3.4.2 光还原反应 132 

 

3.5 石墨烯催化化学 134 

 

3.5.1 氧化石墨烯催化 134 

 

3.5.2 还原氧化石墨烯催化 136 

 

3.5.3 杂化石墨烯催化 137 

 

3.5.4 功能化石墨烯催化 138 

 

3.6 石墨烯超分子化学 139 

 

3.6.1 液晶行为 139 

 

3.6.2 自组装 142 

 

3.6.3 三维自组装 144 

 

3.7 总结与展望 152 

 

参考文献 153 

 

第4章石墨烯的电学性质167 

 

魏大程，蔡智（复旦大学高分子科学系） 

 

4.1 石墨烯的基本电学性质 168 

 

4.2 对石墨烯电学性能的调控 170 

 

4.2.1 通过物理的方法 170 

 

4.2.2 通过化学的方法 173 

 

4.2.3 通过构建异质结的方法 183 

 

4.3 石墨烯在电学方面的应用 185 

 

4.3.1 石墨烯场效应晶体管 185 

 

4.3.2 石墨烯高频器件 189 

 

4.3.3 石墨烯逻辑电路 192 

 

4.3.4 石墨烯传感器 195 

 

4.3.5 石墨烯存储器件 198 

 

4.3.6 石墨烯电极 202 

 

4.3.7 光电探测器 204 

 

4.3.8 石墨烯量子点器件 205 

 

参考文献 206 

 

第5章石墨烯的光学性质及光电子应用211 

 

李绍娟，沐浩然，王玉生，李鹏飞，薛运周，鲍桥梁（苏州大学功能纳米与软物质研究院，苏州纳米科技协同创新中心） 

 

5.1 石墨烯的光学性质 212 

 

5.1.1 石墨烯的线性光学性质 212 

 

5.1.2 石墨烯的非线性光学性质 213 

 

5.2 石墨烯在激光器中的应用 215 

 

5.2.1 基于石墨烯的锁模光纤激光器应用 217 

 

5.2.2 基于石墨烯的调Q光纤激光器应用 220 

 

5.2.3 石墨烯在固体激光器上的应用 221 

 

5.3 基于石墨烯的光调制器 223 

 

5.3.1 基于直波导结构的石墨烯电光调制器 223 

 

5.3.2 基于微环及马赫-曾德尔结构的石墨烯电光调制器 226 

 

5.3.3 基于平面结构的石墨烯电光调制器 229 

 

5.4 基于石墨烯的光偏振器 232 

 

5.5 基于石墨烯的光探测器 234 

 

5.5.1 基于石墨烯的超快、宽波段光探测器 234 

 

5.5.2 等离子体增强的石墨烯光探测器 235 

 

5.5.3 共振腔增强的石墨烯光探测器 238 

 

5.5.4 波导型石墨烯光探测器 239 

 

5.5.5 叠层范德华异质结型光探测器 241 

 

5.6 石墨烯的表面等离子体 242 

 

5.6.1 石墨烯表面等离子体的激发机制 243 

 

5.6.2 石墨烯表面等离子体的观测方法 245 

 

5.6.3 石墨烯表面等离子体的应用 250 

 

5.7 总结与展望 254 

 

参考文献 255 

 

第6章石墨烯的磁学性质263 

 

夏庆林（中南大学物理与电子学院） 

 

6.1 引言 264 

 

6.2 磁性基本知识 266 

 

6.2.1 微观物质（原子）的磁性 266 

 

6.2.2 宏观物质的磁性 266 

 

6.3 缺陷对石墨烯磁性的影响 268 

 

6.3.1 点缺陷 268 

 

6.3.2 晶界和边界（线缺陷） 273 

 

6.3.3 石墨烯纳米带的磁性 277 

 

6.4 掺杂对石墨烯磁性的影响 277 

 

6.4.1 非磁性元素掺杂 277 

 

6.4.2 磁性元素掺杂 280 

 

6.5 原子和分子/团簇吸附对石墨烯磁性的影响 280 

 

6.5.1 原子吸附 280 

 

6.5.2 分子吸附 282 

 

6.6 石墨烯的超导电性 284 

 

6.7 总结与展望 287 

 

参考文献 287 

 

第7章石墨烯基复合材料299 

.3.......

I S B N ：978-7-111-56725-7 条码书号：9787111567257 上架日期：2017-6-6 出版日期：2017-6-1 版       次：1-1 出 版 社：机械工业出版社 此书试图呈现石墨烯研究的现状，以期应用于各行业。将这些研究成果置于科学、技术、商业及经济领域中，评估应用这些科技的可能性以及其与世界迫切需要的能源、微型化、通讯、交通和医疗领域的相关性。此书既阐述科学和技术细节，也涉及当今工业方法及需求，试图为在工业、学术、医疗领域涉足石墨烯科学及技术应用的新手、研究人员、从事研发创新的政府人员、企业家、工业家、学生和对此感兴趣的非专业人士提供参考。相信本书读者已经受过一定的学术训练，但或许对石墨烯技术还不够精通。

推荐序

 

推荐序二

 

推荐序三

 

原书前言

 

原书序

 

第１ 章 石墨烯的历史  １

 

第２ 章 石墨烯的结构及特性  １３

 

２. １ 石墨烯的结构  １４

 

２. １ １ 碳  １４

 

２. １. ２ 石墨  １５

 

２. １. ３ 石墨烯  １６

 

２. １. ４ 石墨烷  １８

 

２. １. ５ 石墨酮  １９

 

２. ２ 石墨烯结构的无序性  ２０

 

２. ２. １ 褶皱结构  ２０

 

２. ２. ２ 拓扑缺陷  ２０

 

２. ２. ３ 吸附原子  ２１

 

２. ２. ４ 裂纹或断裂  ２１

 

２. ３ 石墨烯的特性  ２２

 

２. ３. １ 力学性能  ２２

 

２. ３. ２ 热学性能  ２３

 

２. ３. ３ 光学特性  ２３

 

２. ３. ４ 化学稳定性及反应性  ２５

 

２. ３. ５ 广受关注的电学特性  ２７

 

２. ３. ６ 半导体特性  ２８

 

２. ４ 小结  ２８

 

第３ 章 纳米石墨烯与碳量子点  ３１

 

３. １ 纳米石墨烯  ３２

 

３. １. １ 纳米石墨烯的结构  ３３

 

 

 

３. １. ２ 纳米石墨烯的特性  ３４

 

３. １. ３ 纳米石墨烯的制备  ３５

 

３. １. ４ 纳米石墨烯的应用  ３６

 

３. ２ 石墨烯量子点或碳量子点  ３６

 

３. ２. １ 碳量子点的结构  ３８

 

３. ２. ２ 碳量子点的特性  ３８

 

３. ２. ３ 碳量子点的制备  ４２

 

３. ２. ４ 碳量子点的应用  ５０

 

３. ３ 小结  ５５

 

第４ 章 石墨烯的鉴定和表征  ５７

 

４. １ 导言  ５８

 

４. ２ 显微镜法  ５９

 

４. ２. １ 石墨烯扫描电子显微镜、扫描隧道显微镜和透射电子显微镜表征  ５９

 

４. ２. ２ 石墨烯原子力显微镜表征  ６１

 

４. ３ 光谱法  ６４

 

４. ３. １ 石墨烯的拉曼光谱分析  ６４

 

４. ３. ２ 石墨烯的红外光谱分析  ６７

 

４. ３. ３ 石墨烯的紫外.可见光谱分析  ６８

 

４. ３. ４ 石墨烯的Ｘ 射线衍射分析  ６９

 

４. ３. ５ 石墨烯的Ｘ 射线光电子能谱分析  ７１

 

４. ３. ６ 石墨烯的核磁共振分析  ７２

 

４. ３. ７ 石墨烯的动态光散射  ７３

 

４. ３. ８ 石墨烯的双偏振干涉测量分析  ７３

 

４. ４ 光学特性分析  ７３

 

４. ４. １ 光学吸收及非线性克尔效应  ７３

 

４. ４. ２ 光致发光／蓝光.光致发光  ７５

 

４. ４. ３ 光学能隙  ７７

 

４. ５ 力学性能的测试  ７８

 

４. ５. １ 杨氏模量  ７８

 

４. ５. ２ 泊松比  ８０

 

４. ５. ３ 膨胀试验  ８０

 

４. ５. ４ 拉力试验／张力试验  ８１

 

４. ５. ５ 石墨烯膜的气体泄漏率  ８１

 

４. ６ 热特性及热反应分析  ８２

 

４. ６. １ 热导率  ８２

 

４. ６. ２ 热重分析及热稳定性  ８４

 

４. ７ 电学特性的表征  ８４

 

·.

 

目录

 

４. ７. １ 电子学  ８４

 

４. ７. ２ 电子传递  ８５

 

４. ７. ３ 电化学氧化还原  ８５

 

４. ８ 功函数  ８５

 

４. ９ 量子反常霍尔效应  ８６

 

４. １０ 自旋输运  ８７

 

４. １１ 小结  ８７

 

第５ 章 改变石墨烯的特性  ８９

 

５. １ 导言  ９０

 

５. ２ 改造磁性  ９０

 

５. ３ 提高石墨烯的力学性能  ９１

 

５. ３. １ 聚合物内分散均匀的石墨烯  ９１

 

５. ３. ２ 化学交联  ９２

 

５. ３. ３ 氢化  ９３

 

５. ４ 设计场发射特性  ９

..

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内容简介

目 录

前 言

书摘插画

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本书基于作者多年来的科研成果编著而成，详细介绍了RGO/CdS,RGO/ZnS,ZnxCd1-xS/石墨烯等复合光催化材料的合成、结构、性能及应用。 

内容简介

本书主要介绍了石墨烯和石墨烯基金属硫化物复合材料的制备、结构、性能及应用。主要包括：半导体光催化基础， Ⅱ-Ⅵ族金属硫化物光催化剂，石墨烯与石墨烯基半导体催化剂，可见光响应的还原氧化石墨烯/硫化镉光催化剂，紫外光响应的还原氧化石墨烯/硫化锌光催化剂，可见光响应的ZnxCd1-xS/石墨烯光催化剂，并对石墨烯基金属硫化物复合光催化剂在环境净化方面的实际应用及未来发展进行了展望。 

本书可供从事光催化或相关领域研究的科研和技术人员参考使用，也可作为材料、环境及能源等相关专业的高校师生的参考书。

目 录

第1章半导体光催化基础1

1.1引言1

1.2半导体光催化剂与光催化原理2

1.2.1半导体光催化剂2

1.2.2半导体光催化原理2

1.2.3光催化活性点5

1.2.4光催化反应动力学9

1.2.5光催化反应的降解速率10

1.3影响半导体光催化活性的因素10

1.3.1带隙位置10

1.3.2光致电子-空穴对的分离和捕获11

1.3.3晶相结构12

1.3.4晶相缺陷12

1.3.5比表面积13

显示全部信息

前 言

能源与环境问题已成为21世纪人类可持续发展所面临的两大难题。半导体催化技术通过对太阳能的利用和转化，可实现水分解产氢和对有毒有机污染物的光催化降解，因此发展高效太阳能利用的半导体光催化剂对解决能源和环境问题起到至关重要的作用。Ⅱ-Ⅵ族金属硫化物半导体材料，由于其能带隙属于直接跃迁型且具有特殊的光电性质，因此在光催化研究领域受到研究者们的青睐。然而，单相纳米金属硫化物在催化应用过程中存在光腐蚀、易于团簇、光致电子�部昭ǘ钥焖俚脑俑春系任侍猓�严重影响了其光催化活性。 

石墨烯作为一种新颖的碳素材料，具有sp2碳原子组成的二维蜂窝状晶格结构，拥有大比表面积、强的吸附能力、优异的导电性等特殊的性质。因此，科研工作者们尝试着各种方法，将石墨烯与纳米半导体进行复合，形成石墨烯基半导体纳米复合材料，以改善单相半导体纳米催化剂存在的问题，提高其光催化活性。因此，为了给从事光催化领域研究的同行以更多的借鉴，笔者结合自身多年的科研成果及国内外相关领域的新研究进展著写了本书。

本书在讲述光催化反应原理、影响因素、改性方法等光催化基本理论的基础上，阐述了Ⅱ-Ⅵ族金属硫化物光催化剂的结构、性质、制备及应用；石墨烯和石墨烯基半导体复合光催化剂的制备、性能、应用，以及光催化性能增强机理，其中重点阐述笔者对石墨烯基金属硫化物复合光催化剂的研究工作，并对其应用及发展进行了展望。本书可供从事光催化相关研究领域的科研工作者参考，也可作为环境和能源专业研究生教材以及高等院校教师的参考书。

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