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劉雲圻 瑪杜麗·沙倫 著

圖書標籤:

• 石墨烯
• 新材料
• 光催化
• 復閤材料
• 應用
• 基礎
• 科技
• 材料科學
• 能源
• 納米材料

店鋪： 藍墨水圖書專營店

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122301543

商品編碼：19746937396

齣版時間：2017-11-15

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9787122301543 9787111567257 9787122276124

石墨烯 改變世界的新材料+石墨烯 從基礎到應用+石墨烯基金屬硫化物復閤光催化材料

書名:石墨烯：從基礎到應用

 

作者:劉雲圻 等編著

 

定價:148.0

 

齣版社:化學工業齣版社

 

齣版時間: 2017-11

 

內容簡介:本書依據作者研究團隊以及國內外石墨烯材料的·新研究進展，從基礎到應用較全麵地概述瞭石墨烯的基本概念、基本理論和原理，詳細敘述瞭石墨烯的製備方法、生長機理、凝聚態結構和石墨烯化學，重點闡述瞭石墨烯的電學性質、光學性質和磁學性質，·後較為係統地介紹瞭石墨烯在復閤材料、能源材料和工業應用等方麵的前景和存在的挑戰。 

 

本書可供高等院校化學、材料、物理和信息等專業高年級本科生、研究生以及研究院所科研人員參考和閱讀。

 

目錄:第1章石墨烯的基礎知識001 

 

耿德超（中國科學院化學研究所） 

 

1.1 石墨烯的發現曆史 002 

 

1.2 石墨烯的基本結構與性能 006 

 

1.2.1 石墨烯的基本結構 006 

 

1.2.2 石墨烯的基本性能 006 

 

1.3 石墨烯的基本錶徵手段 015 

 

1.3.1 光學顯微分析 015 

 

1.3.2 電子顯微分析 018 

 

1.3.3 掃描探針顯微分析 022 

 

1.3.4 拉曼光譜分析 026 

 

參考文獻 027 

 

第2章石墨烯的製備033 

 

張濤，盧文靜，韓江麗，劉津欣，付磊（武漢大學化學與分子科學學院） 

 

2.1 剝離法 034 

 

2.1.1 機械剝離法 034 

 

2.1.2 化學剝離法 037 

 

2.2 SiC錶麵外延生長法 041 

 

2.2.1 在SiC的Si終止麵外延生長石墨烯 042 

 

2.2.2 在SiC的C終止麵外延生長石墨烯 043 

 

2.3 電弧放電法 044 

 

2.4 氧化還原法 045 

 

2.4.1 石墨氧化物的製備 045 

 

2.4.2 石墨氧化物的還原 049 

 

2.5 化學氣相沉積法 056 

 

2.5.1 金屬錶麵化學氣相沉積 056 

 

2.5.2 絕緣基底錶麵化學氣相沉積 073 

 

2.6 其他方法 076 

 

2.6.1 偏析生長石墨烯 077 

 

2.6.2 自下而上閤成石墨烯 079 

 

2.6.3 切開碳納米管製備石墨烯 080 

 

2.6.4 TEM電子束石墨化 081 

 

2.7 石墨烯的轉移 082 

 

2.7.1 將機械剝離的石墨烯轉移至任意基底上 083 

 

2.7.2 剝離SiC錶麵外延生長的石墨烯 085 

 

2.7.3 將金屬上以CVD法生長的石墨烯轉移至任意基底上 087 

 

2.7.4 任意基底上生長的石墨烯的通用轉移法 095 

 

2.7.5 小結 096 

 

參考文獻 097 

 

第3章石墨烯化學105 

 

王西鸞，石高全（北京林業大學材料科學與技術學院，清華大學化學係） 

 

3.1 引言 106 

 

3.2 石墨烯功能化 107 

 

3.2.1 石墨烯平麵的共價功能化 108 

 

3.2.2 石墨烯邊緣的共價功能化 117 

 

3.2.3 非共價功能化石墨烯 120 

 

3.3 石墨烯摻雜 122 

 

3.3.1 錶麵轉移摻雜 123 

 

3.3.2 取代摻雜 124 

 

3.4 石墨烯光化學 129 

 

3.4.1 基於自由基的光化學反應 130 

 

3.4.2 光還原反應 132 

 

3.5 石墨烯催化化學 134 

 

3.5.1 氧化石墨烯催化 134 

 

3.5.2 還原氧化石墨烯催化 136 

 

3.5.3 雜化石墨烯催化 137 

 

3.5.4 功能化石墨烯催化 138 

 

3.6 石墨烯超分子化學 139 

 

3.6.1 液晶行為 139 

 

3.6.2 自組裝 142 

 

3.6.3 三維自組裝 144 

 

3.7 總結與展望 152 

 

參考文獻 153 

 

第4章石墨烯的電學性質167 

 

魏大程，蔡智（復旦大學高分子科學係） 

 

4.1 石墨烯的基本電學性質 168 

 

4.2 對石墨烯電學性能的調控 170 

 

4.2.1 通過物理的方法 170 

 

4.2.2 通過化學的方法 173 

 

4.2.3 通過構建異質結的方法 183 

 

4.3 石墨烯在電學方麵的應用 185 

 

4.3.1 石墨烯場效應晶體管 185 

 

4.3.2 石墨烯高頻器件 189 

 

4.3.3 石墨烯邏輯電路 192 

 

4.3.4 石墨烯傳感器 195 

 

4.3.5 石墨烯存儲器件 198 

 

4.3.6 石墨烯電極 202 

 

4.3.7 光電探測器 204 

 

4.3.8 石墨烯量子點器件 205 

 

參考文獻 206 

 

第5章石墨烯的光學性質及光電子應用211 

 

李紹娟，沐浩然，王玉生，李鵬飛，薛運周，鮑橋梁（蘇州大學功能納米與軟物質研究院，蘇州納米科技協同創新中心） 

 

5.1 石墨烯的光學性質 212 

 

5.1.1 石墨烯的綫性光學性質 212 

 

5.1.2 石墨烯的非綫性光學性質 213 

 

5.2 石墨烯在激光器中的應用 215 

 

5.2.1 基於石墨烯的鎖模光縴激光器應用 217 

 

5.2.2 基於石墨烯的調Q光縴激光器應用 220 

 

5.2.3 石墨烯在固體激光器上的應用 221 

 

5.3 基於石墨烯的光調製器 223 

 

5.3.1 基於直波導結構的石墨烯電光調製器 223 

 

5.3.2 基於微環及馬赫-曾德爾結構的石墨烯電光調製器 226 

 

5.3.3 基於平麵結構的石墨烯電光調製器 229 

 

5.4 基於石墨烯的光偏振器 232 

 

5.5 基於石墨烯的光探測器 234 

 

5.5.1 基於石墨烯的超快、寬波段光探測器 234 

 

5.5.2 等離子體增強的石墨烯光探測器 235 

 

5.5.3 共振腔增強的石墨烯光探測器 238 

 

5.5.4 波導型石墨烯光探測器 239 

 

5.5.5 疊層範德華異質結型光探測器 241 

 

5.6 石墨烯的錶麵等離子體 242 

 

5.6.1 石墨烯錶麵等離子體的激發機製 243 

 

5.6.2 石墨烯錶麵等離子體的觀測方法 245 

 

5.6.3 石墨烯錶麵等離子體的應用 250 

 

5.7 總結與展望 254 

 

參考文獻 255 

 

第6章石墨烯的磁學性質263 

 

夏慶林（中南大學物理與電子學院） 

 

6.1 引言 264 

 

6.2 磁性基本知識 266 

 

6.2.1 微觀物質（原子）的磁性 266 

 

6.2.2 宏觀物質的磁性 266 

 

6.3 缺陷對石墨烯磁性的影響 268 

 

6.3.1 點缺陷 268 

 

6.3.2 晶界和邊界（綫缺陷） 273 

 

6.3.3 石墨烯納米帶的磁性 277 

 

6.4 摻雜對石墨烯磁性的影響 277 

 

6.4.1 非磁性元素摻雜 277 

 

6.4.2 磁性元素摻雜 280 

 

6.5 原子和分子/團簇吸附對石墨烯磁性的影響 280 

 

6.5.1 原子吸附 280 

 

6.5.2 分子吸附 282 

 

6.6 石墨烯的超導電性 284 

 

6.7 總結與展望 287 

 

參考文獻 287 

 

第7章石墨烯基復閤材料299 

.3.......

I S B N ：978-7-111-56725-7 條碼書號：9787111567257 上架日期：2017-6-6 齣版日期：2017-6-1 版       次：1-1 齣 版 社：機械工業齣版社 此書試圖呈現石墨烯研究的現狀，以期應用於各行業。將這些研究成果置於科學、技術、商業及經濟領域中，評估應用這些科技的可能性以及其與世界迫切需要的能源、微型化、通訊、交通和醫療領域的相關性。此書既闡述科學和技術細節，也涉及當今工業方法及需求，試圖為在工業、學術、醫療領域涉足石墨烯科學及技術應用的新手、研究人員、從事研發創新的政府人員、企業傢、工業傢、學生和對此感興趣的非專業人士提供參考。相信本書讀者已經受過一定的學術訓練，但或許對石墨烯技術還不夠精通。

推薦序

 

推薦序二

 

推薦序三

 

原書前言

 

原書序

 

第１ 章 石墨烯的曆史  １

 

第２ 章 石墨烯的結構及特性  １３

 

２. １ 石墨烯的結構  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 石墨烯結構的無序性  ２０

 

２. ２. １ 褶皺結構  ２０

 

２. ２. ２ 拓撲缺陷  ２０

 

２. ２. ３ 吸附原子  ２１

 

２. ２. ４ 裂紋或斷裂  ２１

 

２. ３ 石墨烯的特性  ２２

 

２. ３. １ 力學性能  ２２

 

２. ３. ２ 熱學性能  ２３

 

２. ３. ３ 光學特性  ２３

 

２. ３. ４ 化學穩定性及反應性  ２５

 

２. ３. ５ 廣受關注的電學特性  ２７

 

２. ３. ６ 半導體特性  ２８

 

２. ４ 小結  ２８

 

第３ 章 納米石墨烯與碳量子點  ３１

 

３. １ 納米石墨烯  ３２

 

３. １. １ 納米石墨烯的結構  ３３

 

 

 

３. １. ２ 納米石墨烯的特性  ３４

 

３. １. ３ 納米石墨烯的製備  ３５

 

３. １. ４ 納米石墨烯的應用  ３６

 

３. ２ 石墨烯量子點或碳量子點  ３６

 

３. ２. １ 碳量子點的結構  ３８

 

３. ２. ２ 碳量子點的特性  ３８

 

３. ２. ３ 碳量子點的製備  ４２

 

３. ２. ４ 碳量子點的應用  ５０

 

３. ３ 小結  ５５

 

第４ 章 石墨烯的鑒定和錶徵  ５７

 

４. １ 導言  ５８

 

４. ２ 顯微鏡法  ５９

 

４. ２. １ 石墨烯掃描電子顯微鏡、掃描隧道顯微鏡和透射電子顯微鏡錶徵  ５９

 

４. ２. ２ 石墨烯原子力顯微鏡錶徵  ６１

 

４. ３ 光譜法  ６４

 

４. ３. １ 石墨烯的拉曼光譜分析  ６４

 

４. ３. ２ 石墨烯的紅外光譜分析  ６７

 

４. ３. ３ 石墨烯的紫外.可見光譜分析  ６８

 

４. ３. ４ 石墨烯的Ｘ 射綫衍射分析  ６９

 

４. ３. ５ 石墨烯的Ｘ 射綫光電子能譜分析  ７１

 

４. ３. ６ 石墨烯的核磁共振分析  ７２

 

４. ３. ７ 石墨烯的動態光散射  ７３

 

４. ３. ８ 石墨烯的雙偏振乾涉測量分析  ７３

 

４. ４ 光學特性分析  ７３

 

４. ４. １ 光學吸收及非綫性剋爾效應  ７３

 

４. ４. ２ 光緻發光／藍光.光緻發光  ７５

 

４. ４. ３ 光學能隙  ７７

 

４. ５ 力學性能的測試  ７８

 

４. ５. １ 楊氏模量  ７８

 

４. ５. ２ 泊鬆比  ８０

 

４. ５. ３ 膨脹試驗  ８０

 

４. ５. ４ 拉力試驗／張力試驗  ８１

 

４. ５. ５ 石墨烯膜的氣體泄漏率  ８１

 

４. ６ 熱特性及熱反應分析  ８２

 

４. ６. １ 熱導率  ８２

 

４. ６. ２ 熱重分析及熱穩定性  ８４

 

４. ７ 電學特性的錶徵  ８４

 

·.

 

目錄

 

４. ７. １ 電子學  ８４

 

４. ７. ２ 電子傳遞  ８５

 

４. ７. ３ 電化學氧化還原  ８５

 

４. ８ 功函數  ８５

 

４. ９ 量子反常霍爾效應  ８６

 

４. １０ 自鏇輸運  ８７

 

４. １１ 小結  ８７

 

第５ 章 改變石墨烯的特性  ８９

 

５. １ 導言  ９０

 

５. ２ 改造磁性  ９０

 

５. ３ 提高石墨烯的力學性能  ９１

 

５. ３. １ 聚閤物內分散均勻的石墨烯  ９１

 

５. ３. ２ 化學交聯  ９２

 

５. ３. ３ 氫化  ９３

 

５. ４ 設計場發射特性  ９

..

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編輯推薦

內容簡介

目 錄

前 言

書摘插畫

下載免費當當讀書

 

編輯推薦

本書基於作者多年來的科研成果編著而成，詳細介紹瞭RGO/CdS,RGO/ZnS,ZnxCd1-xS/石墨烯等復閤光催化材料的閤成、結構、性能及應用。 

內容簡介

本書主要介紹瞭石墨烯和石墨烯基金屬硫化物復閤材料的製備、結構、性能及應用。主要包括：半導體光催化基礎， Ⅱ-Ⅵ族金屬硫化物光催化劑，石墨烯與石墨烯基半導體催化劑，可見光響應的還原氧化石墨烯/硫化鎘光催化劑，紫外光響應的還原氧化石墨烯/硫化鋅光催化劑，可見光響應的ZnxCd1-xS/石墨烯光催化劑，並對石墨烯基金屬硫化物復閤光催化劑在環境淨化方麵的實際應用及未來發展進行瞭展望。 

本書可供從事光催化或相關領域研究的科研和技術人員參考使用，也可作為材料、環境及能源等相關專業的高校師生的參考書。

目 錄

第1章半導體光催化基礎1

1.1引言1

1.2半導體光催化劑與光催化原理2

1.2.1半導體光催化劑2

1.2.2半導體光催化原理2

1.2.3光催化活性點5

1.2.4光催化反應動力學9

1.2.5光催化反應的降解速率10

1.3影響半導體光催化活性的因素10

1.3.1帶隙位置10

1.3.2光緻電子-空穴對的分離和捕獲11

1.3.3晶相結構12

1.3.4晶相缺陷12

1.3.5比錶麵積13

顯示全部信息

前 言

能源與環境問題已成為21世紀人類可持續發展所麵臨的兩大難題。半導體催化技術通過對太陽能的利用和轉化，可實現水分解産氫和對有毒有機汙染物的光催化降解，因此發展高效太陽能利用的半導體光催化劑對解決能源和環境問題起到至關重要的作用。Ⅱ-Ⅵ族金屬硫化物半導體材料，由於其能帶隙屬於直接躍遷型且具有特殊的光電性質，因此在光催化研究領域受到研究者們的青睞。然而，單相納米金屬硫化物在催化應用過程中存在光腐蝕、易於團簇、光緻電子�部昭ǘ鑰燜俚腦俑春係任侍猓�嚴重影響瞭其光催化活性。 

石墨烯作為一種新穎的碳素材料，具有sp2碳原子組成的二維蜂窩狀晶格結構，擁有大比錶麵積、強的吸附能力、優異的導電性等特殊的性質。因此，科研工作者們嘗試著各種方法，將石墨烯與納米半導體進行復閤，形成石墨烯基半導體納米復閤材料，以改善單相半導體納米催化劑存在的問題，提高其光催化活性。因此，為瞭給從事光催化領域研究的同行以更多的藉鑒，筆者結閤自身多年的科研成果及國內外相關領域的新研究進展著寫瞭本書。

本書在講述光催化反應原理、影響因素、改性方法等光催化基本理論的基礎上，闡述瞭Ⅱ-Ⅵ族金屬硫化物光催化劑的結構、性質、製備及應用；石墨烯和石墨烯基半導體復閤光催化劑的製備、性能、應用，以及光催化性能增強機理，其中重點闡述筆者對石墨烯基金屬硫化物復閤光催化劑的研究工作，並對其應用及發展進行瞭展望。本書可供從事光催化相關研究領域的科研工作者參考，也可作為環境和能源專業研究生教材以及高等院校教師的參考書。

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