自組裝納米結(jié)構(gòu)

第1章 導(dǎo)論1
第2章 合成自組裝材料：原理和應(yīng)用6
21 微觀和宏觀的相互作用6
211 分子間的相互作用能6
212 宏觀相互作用能8
213 氫鍵、疏水作用和親水作用9
22 表面活性劑和親水性分子10
23 從分散狀態(tài)到凝聚狀態(tài)的轉(zhuǎn)變：自組裝的開始11
24 堆積幾何：獲得所需的自組裝結(jié)構(gòu)14
241 表面活性劑濃度的影響16
242 鏈長的影響16
243 共溶劑的影響16
244 鹽和離子的影響17
25 自組裝嵌段共聚物納米結(jié)構(gòu)17
26 液晶結(jié)構(gòu)和無機(jī)材料的自組裝19
261 陽離子表面活性劑和陰離子硅酸鹽的相互作用22
262 其他表面活性劑、聚合物和陶瓷間的相互作用24
27 智能納米材料26
271 分子識別26
272 響應(yīng)性納米材料34
參考文獻(xiàn)39
第3章 自然界中納米材料47
31 生物納米材料中的多尺度有序和功能47
32 天然納米材料的層次有序性48
321 生物世界中的基本“建筑材料”蛋白質(zhì)48
322 骨組織中的層次結(jié)構(gòu)49
323 貝殼復(fù)合礦物質(zhì)51
33 生物納米材料中有機(jī)相的多功能性52
331 對力學(xué)性能的貢獻(xiàn)52
332 無機(jī)礦物質(zhì)的分子直接自組裝56
333 傳感、制動和響應(yīng)58
參考文獻(xiàn)66
第4章 納米晶體的自組裝69
41 納米晶體69
42 多面體納米晶體的形狀70
421 類立方體納米晶體71
422 四面體納米晶體72
423 八面體和平截八面體納米晶體72
424 孿晶和堆垛層錯(cuò)73
425 多孿二十面體、十面體粒子74
426 類棒狀納米晶體的晶面形狀76
427 表面缺陷77
428 納米晶體的表面重構(gòu)78
429 超微粒子和幻數(shù)79
43 納米晶體的自組裝81
431 表面鈍化82
432 粒子間的鍵合84
44 粒子的溶液相自組裝84
441 金屬納米晶體85
442 半導(dǎo)體納米晶體86
443 金屬磁性納米晶體88
444 氧化物納米晶體89
45 自組裝技術(shù)91
451 單分散納米晶體的尺寸選擇91
452 具有固定尺寸/相的納米粒子的組裝92
453 納米晶體自組裝的生長機(jī)理92
46 自組裝納米晶體的性能94
47 模板輔助自組裝97
471 納米孔道陣列輔助自組裝97
472 自組裝的自然結(jié)構(gòu)98
473 碳納米管陣列的催化輔助生長98
474 QDs的應(yīng)力驅(qū)動自組裝99
48 小結(jié)100
參考文獻(xiàn)100
第5章 納米結(jié)構(gòu)的表征106
51 X射線衍射106
511 自組裝晶體學(xué)106
512 納米晶體的結(jié)構(gòu)107
52 掃描探針顯微鏡109
53 掃描電子顯微鏡111
54 透射電子顯微鏡114
541 像的形成114
542 襯度機(jī)理115
543 納米晶體的形狀117
544 自組裝結(jié)晶學(xué)119
545 形狀可控納米晶體的自組裝120
546 自組裝的缺陷125
547 自組裝結(jié)構(gòu)的化學(xué)成像132
548 原位結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變135
55 小結(jié)137
參考文獻(xiàn)137
第6章 利用刻蝕技術(shù)制作納米結(jié)構(gòu)140
61 制作技術(shù)和納米刻蝕140
62 X射線、電子束和離子束刻蝕技術(shù)141
621 X射線刻蝕技術(shù)142
622 電子束和離子束刻蝕技術(shù)142
63 納米粒子的刻蝕技術(shù)143
64 掃描探針刻蝕技術(shù)146
641 分辨率和納米制作146
642 以STM為基礎(chǔ)的納米刻蝕技術(shù)148
643 以AFM為基礎(chǔ)的納米刻蝕技術(shù)150
65 小結(jié)153
參考文獻(xiàn)154
第7章 納米結(jié)構(gòu)的化學(xué)和光化學(xué)反應(yīng)159
71 納米材料的氧化還原電位159
711 量子尺寸限域效應(yīng)159
712 表面效應(yīng)160
713 光效應(yīng)160
72 光化學(xué)和化學(xué)反應(yīng)161
721 光化學(xué)反應(yīng)161
722 無光化學(xué)反應(yīng)162
73 光電化學(xué)反應(yīng)163
74 光催化作用和環(huán)境方面的應(yīng)用164
741 小無機(jī)物分子164
742 大有機(jī)分子165
743 水污染控制165
744 控制空氣污染167
75 分子識別和表面特殊相互作用167
參考文獻(xiàn)171
第8章 半導(dǎo)體納米材料的光、電及動力學(xué)性質(zhì)180
81 在低維體系中的能級和態(tài)密度180
811 能級180
812 態(tài)密度181
82 電子結(jié)構(gòu)和電學(xué)性質(zhì)182
821 納米材料的電子結(jié)構(gòu)182
822 電子-聲子相互作用183
83 半導(dǎo)體納米材料的光學(xué)性質(zhì)184
831 吸收：直接和間接躍遷184
832 發(fā)射：光致發(fā)光和電致發(fā)光189
833 非線性光學(xué)性質(zhì)192
834 單粒子波譜194
84 光學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用197
841 激光器和發(fā)光二極管197
842 光伏打太陽能電池198
843 濾光器：光子帶隙材料199
844 其他應(yīng)用199
85 半導(dǎo)體納米粒子的載流子動力學(xué)201
851 譜線寬度和電子退相201
852 電荷載流子弛豫202
853 電荷載流子俘獲202
854 電子-空穴復(fù)合203
855 電荷轉(zhuǎn)移209
參考文獻(xiàn)213
第9章 金屬納米材料的光學(xué)、電學(xué)和動力學(xué)性質(zhì)230
91 金屬納米粒子和組裝體的靜態(tài)吸收性質(zhì)230
92 金屬粒子發(fā)光234
93 表面增強(qiáng)拉曼散射235
94 譜線寬度和電子退相235
95 電子弛豫動力學(xué)236
96 電子-聲子的相互作用237
97 金屬納米粒子的單一粒子波譜學(xué)238
98 金屬納米粒子應(yīng)用238
參考文獻(xiàn)239
第10章 納米粒子組裝體的電化學(xué)性質(zhì)243
101 引言243
102 經(jīng)典庫侖階躍現(xiàn)象244
103 納米粒子量子化電容充電246
1031 單分子層保護(hù)納米粒子的合成與分離246
1032 納米粒子量子化電容充電行為250
1033 納米粒子的自組裝單分子層257
1034 納米粒子量子化電容充電行為的溶劑效應(yīng)258
1035 整流充電行為的電壓控制263
1036 電子傳遞動力學(xué)264
104 納米粒子的體相電化學(xué)272
1041 固態(tài)電導(dǎo)率272
1042 電活化功能基團(tuán)273
105 結(jié)束語276
參考文獻(xiàn)276