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高分子纳米纤维及其衍生物:制备、结构与新能源应用

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江苏南京
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作者刘天西

出版社科学出版社

ISBN9787030592347

出版时间2019-01

版次1

装帧平装

开本16开

纸张胶版纸

页数276页

字数328千字

定价128元

货号SC:9787030592347

上书时间2024-05-07

江苏读客文化

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商品描述
内容简介:
本书为“低维材料与器件丛书”之一。全书以高分子纳米纤维为基础，系统介绍了高分子纳米纤维及其衍生物的种类与制备、结构与形态、表征方法及其在新能源领域的应用。内容涉及高分子纳米纤维及其衍生物的特性、应用前景及发展方向；高分子纳米纤维及其衍生物的种类与制备、结构与形态、表征方法；高分子纳米纤维及其衍生物在光电催化、燃料电池、太阳能电池、超级电容器、锂二次电池、其他二次电池等能源转换与存储领域，以及传感、智能响应、发光、热电等功能与智能材料方面的应用研究。
摘要:
    1.1一维纳米材料
    随着纳米科技的飞速发展，纳米材料已成为推动当代科学技术进步的重要支柱之一。广义上，纳米材料是指微观结构上至少在一维方向上受纳米尺度(1～100nm)调制的各种固体超细材料。因此，纳米材料的基本单元分为三类：零维（如纳米颗粒、原子团簇）、一维（如纳米棒、纳米线、纳米管、纳米纤维）和二维（如纳米片、超薄膜）。由于纳米尺度形成特殊量子尺寸效应、体积效应、宏观量子隧道效应以及介电限域效应等，纳米材料在力学、电学、磁学、热学、光学和催化等方面都表现出特殊的性能，从而在电子、冶金、航天、化工、生物和医学等领域都显示了广阔的应用前景。在过去的几十年中，纳米材料科学已经得到了飞跃式发展，新的理论和实验技术方兴未艾，并且在现代材料科学发展中起到越来越重要的作用。
    一维纳米材料是指在空间上有两维处于纳米尺度，而长度方向为宏观尺度的一类新型纳米材料。它作为纳米材料的一个重要分支，不但具有传统纳米材料所具有的纳米尺度效应，而且其特有的长径比和维度限域效应使其成为研究电子传输行为、光学特性及力学性能等性质的理想体系，因而在纳米电子学与光学器件、传感器等方面显示出了重要的应用价值。与霉维、二维纳米材料相比，一维纳米结构为研究电／热传递以及力学性质等与尺寸／维数之间的关系问题（量子效应）提供了更适合的研究模型。
    按照纳米材料的形貌划分，一维纳米材料可分为纳米管、纳米纤维、纳米棒、纳米线、纳米带及纳米电缆等，如图1-1所示。通常纳米管是指纵向形态较长的具有空心结构的一维管状材料[图1—2(a)]；纳米纤维是指直径为纳米级、长度为微米级的一维纳米材料[图1—2(b)]；纳米棒与纳米线的区别不明显，纳米棒通常指长度较短的具有柱状结构的一维实心材料[图1-2(c)]，而纳米线则指长度较长、形态表现为竖直或弯曲实心结构的一维纳米材料[图1-2(d)]，它们的横断面皆为圆形；纳米带与以上两种结构的差别较大，其带状的纵向长度较长，横截面则呈现四边形[图1—2(e)]；纳米电缆则是指直径为纳米级的电缆，其芯部通常为半导体或导体的纳米丝，外面包敷异质纳米壳体（导体、半导体或绝缘体），外部
    的壳体和芯部的丝是共轴的[图1—2(f)]。此外，基于一维纳米材料的结构构筑，还实现了很多三维结构复合材料的可控制备，如核壳结构纳米复合材料、树枝状纳米复合材料，以及与其他维数材料组成的复合材料等。根据组成的不同，可以将一维纳米材料分为以下几大类：高分子基一维纳米材料；碳基一维纳米材料；金属基一维纳米材料；无机非金属基一维纳米材料。可见，随着研究的不断深入，一维纳米材料的开发已经取得了较大进展，但材料的纯度、均匀度、直径分布、产量等的调控问题也是研究中迫切需要解决的重要课题。
    1.2高
...
目录:
总序

前言

第1章概述1

1.1维纳米材料1

1.2高分子纳米纤维及其衍生物的特性3

1.3高分子纳米纤维及其衍生物的应用前景及发展方向5

1.3.1高分子纳米纤维及其衍生物的应用前景5

1.3.2高分子纳米纤维及其衍生物的发展方向7

参考文献8

第2章高分子纳米纤维及其衍生物的种类与制备9

2.1高分子纳米纤维及其衍生物的种类9

2.1.1高分子纳米纤维9

2.1.2无机纳米纤维18

2.1.3有机／无机复合纳米纤维20

2.2高分子纳米纤维及其衍生物的制备27

2.2.1静电纺丝技术27

2.2.2模板合成法29

2.2.3自组装技术30

2.2.4水热碳化法31

2.2.5化学气相沉积法32

参考文献34

第3章高分子纳米纤维及其衍生物的结构与形态40

3.1单根纤维的结构与形态40

3.1.1多孔结构纳米纤维40

3.1.2核壳结构纳米纤维45

3.1.3中空结构纳米纤维49

3.1.4村枝状结构纳米纤维53

3.1.5项链结构纳米纤维55

3.1.6螺旋结构纳米纤维57

3.2纳米纤维集合体的结构与形态63

3.2.1无规堆积的纳米纤维63

3.2.2取向结构纳米纤维阵列63

3.2.3纳米纤维气凝胶66

3.2.4图案化纳米纤维69

3.2.5纳米蛛网结构72

参考文献75

第4章高分子纳米纤维及其衍生物的表征方法82

4.1
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