高纯阵列碳纳米管制备与应用(精)/先进化工材料关键技术丛书
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作者魏飞,中国化工学会
出版社化学工业出版社
ISBN9787122386830
出版时间2021-10
装帧精装
开本16开
定价198元
货号11473928
上书时间2024-12-30
商品详情
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作者简介
魏飞，清华大学化学工程系教授，系学术委员会主任，绿色反应工程与工艺北京市重点实验室主任。中国颗粒学会常务理事兼能源颗粒材料专业委员会主任。1984毕业于华东石油学院炼制系有机化工专业，1990年获石油大学有机化工博士学位。在Science、Nature等杂志发表论文600余篇，SCl他引引5万余次，是克莱恩近七年材料领域高被引科学家之一。获教育部“长江学者”特聘教授（1999年）、国家杰出青年基金（1997年）等。成功实现了千吨级碳纳米管在锂离子电池中的规模应用，实现了气固下行床催化裂化、高速湍动床甲醇制丙烯、芳烃、苯胺、氯乙烯、丙烯腈、间苯二腈等30台新概念反应器产业化，研究成果获国家科技进步二等奖（2002年、2008年）、教育部自然科学一等奖（2005年、2015年）、教育部技术发明一等奖（2012年）等。
目录
第一章 绪论001
第一节 碳纳米材料与碳纳米管003
一、碳纳米材料概述003
二、碳纳米管的出现004
第二节 碳纳米管结构与性能006
一、碳纳米管的结构006
二、碳纳米管的优异性能与应用010
第三节 碳纳米管的宏量制备015
一、碳纳米管的工程化015
二、碳纳米管的应用017
参考文献018
第二章 水平阵列碳纳米管的制备021
第一节 概述022
一、碳纳米管原子层面的生长机理及影响因素022
二、水平阵列碳纳米管的生长模式026
三、水平阵列碳纳米管的Schulz-Flory 分布生长理论029
四、碳纳米管克隆生长机理033
第二节 水平阵列碳纳米管的结构控制035
一、水平阵列手性碳纳米管自催化生长与定向进化方法035
二、高纯度碳纳米管的自纯化生长调控038
三、高密度单色碳纳米管线团的原位组装049
四、超长水平阵列碳纳米管的制备065
第三节 结构完美的水平阵列碳纳米管性质与应用069
一、碳纳米管力学性质及其机械储能应用069
二、碳纳米管聚集体的力学性能078
三、碳纳米管晶体管与感光器件085
四、碳纳米管集成电路与芯片091
五、碳纳米管的热学性质097
六、水平阵列碳纳米管的管层间超润滑性质103
第四节 结构完美的水平阵列碳纳米管的批量制备技术109
一、批量化超长碳纳米管制备109
二、大面积超长碳纳米管的制备与表征111
参考文献116
第三章 垂直阵列碳纳米管的可控宏量制备129
第一节 概述130
一、垂直阵列碳纳米管阵列130
二、垂直阵列碳纳米管制备方法131
第二节 垂直阵列碳纳米管的协同生长136
一、垂直阵列碳纳米管的协同生长机制136
二、不同曲率表面碳纳米管的生长行为141
三、不同结构表面碳纳米管生长机制分析144
四、利用曲面基板实现碳纳米管阵列的制备146
第三节 垂直阵列碳纳米管调变及催化剂设计148
一、碳纳米管多级结构调变概述148
二、碳纳米管/石墨烯杂合组装结构152
三、基于LDH的碳纳米管双螺旋的制备156
第四节 垂直阵列碳纳米管结构的批量制备163
一、碳纳米管批量制备的工程原理163
二、碳纳米管阵列的工程化制备164
三、氮掺杂碳纳米管阵列的工程化制备166
四、流化床中单壁碳纳米管/石墨烯杂合物的宏量制备174
第五节 阵列碳纳米管放大生产的多因素分析176
一、纳米聚团流化176
二、质量、热量传递核算181
三、流化床反应器中合成碳纳米管183
参考文献189
第四章 碳纳米管提纯和分散199
第一节 碳纳米管提纯200
一、碳纳米管杂质形成机理200
二、单壁碳纳米管的纯度提升202
三、碳纳米管/石墨烯杂合物的纯度提升204
第二节 碳纳米管的预氧化205
一、单壁碳纳米管弱氧化处理205
二、多壁碳纳米管的空气氧化210
第三节 碳纳米管的酸洗提纯212
第四节 碳纳米管的高温蒸发提纯213
一、高温提纯中碳纳米管变化213
二、多壁聚团碳纳米管高温提纯218
三、真空高温提纯碳纳米管金属脱除机理219
第五节 碳纳米管的氯化提纯223
第六节 手性碳纳米管提纯技术224
一、液相色谱技术224
二、密度梯度超速离心技术226
三、原位生长调控技术226
第七节 碳纳米管的分散概述227
第八节 碳纳米管的水系分散228
一、酸氧化碳纳米管水分散229
二、添加剂辅助单壁碳纳米管的水分散232
第九节 碳纳米管的有机分散233
第十节 碳纳米管酸质子化液晶236
第十一节 碳纳米管分散的应用238
一、锂离子电池238
二、透明导电薄膜239
三、涂料241
参考文献243
第五章 阵列碳纳米管的电化学储能应用247
第一节 电化学储能系统简介248
一、电池248
二、电容器249
三、碳材料在储能系统中的应用251
第二节 阵列碳纳米管的电池应用252
一、阵列碳纳米管的电池正极应用252
二、阵列碳纳米管的电池负极应用265
第三节 阵列碳纳米管的超级电容器应用269
一、阵列碳纳米管作为主电极材料的应用269
二、阵列碳纳米管作为辅助电极材料的应用278
参考文献280
第六章 高性能碳纳米管复合材料285
第一节 概述286
一、轻质碳纤维复合材料介绍286
二、轻质碳纳米管复合材料介绍287
第二节 碳纳米管复合材料类型290
一、碳纳米管力学复合材料290
二、碳纳米管功能复合材料291
第三节 碳纳米管高强复合材料力学基础293
一、碳纳米管本征结构293
二、碳纳米管界面强化295
三、碳纳米管取向与空间排布296
第四节 轻质高强碳纳米管复合材料制备技术298
一、碳纳米管纤维及纤维增强复合材料299
二、碳纳米管复合材料制备技术301
三、碳纳米管复合材料增材制造技术302
第五节 碳纳米管功能复合材料的制备技术303
一、预分散-共混技术303
二、预分散-原位聚合技术305
第六节 碳纳米管聚合物增强复合材料305
一、碳纳米管增韧热固性树脂305
二、碳纳米管增强热塑性树脂311
第七节 碳纳米管聚合物导电复合材料313
一、碳纳米管导电塑料313
二、碳纳米管导电薄膜315
第八节 碳纳米管电磁屏蔽和吸收材料316
一、碳纳米管电磁屏蔽材料317
二、碳纳米管电磁吸收材料320
第九节 碳纳米管散热节能橡胶322
一、碳纳米管聚合物导热复合材料概述322
二、碳纳米管节能橡胶323
三、碳纳米管高导热复合材料的工程应用325
第十节 碳纳米管柔性复合材料325
一、碳纳米管柔性传感器325
二、碳纳米管人造肌肉327
第十一节 碳纳米管金属基复合材料329
一、碳纳米管铝基复合材料330
二、碳纳米管镁基复合材料333
第十二节 碳纳米管陶瓷基复合材料335
一、碳纳米管增韧碳化硅陶瓷335
二、碳纳米管增韧氧化铝337
第十三节 碳纳米管复合材料发展趋势338
参考文献340
第七章 碳纳米管空气过滤及吸附应用345
第一节 纳米纤维过滤简介346
一、高效空气过滤材料346
二、纳米纤维过滤材料347
第二节 碳纳米管空气过滤材料348
一、碳纳米管空气过滤理论348
二、纳米纤维捕捉气溶胶颗粒的原位观察354
第三节 碳纳米管薄膜360
一、纯碳纳米管薄膜过滤360
二、碳纳米管/多孔基底复合结构膜363
第四节 碳纳米管纳米梯度过滤364
一、多级结构364
二、纳米梯度结构368
第五节 碳纳米管纳米聚团流化床过滤371
一、纳米聚团流化床过滤特点371
二、纳米颗粒物的逸出373
第六节 碳纳米管过滤材料的安全性374
第七节 碳纳米管吸附材料375
一、碳纳米管吸附VOC375
二、碳纳米管去除臭氧376
参考文献378
索引382
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精彩内容
《高纯阵列碳纳米管制备与应用》是“先进化工材料关键技术丛书”的一个分册。
本书在参阅国内外大量有关科技文献和资料的基础上，认真总结国内外**科研进展，并融入作者多年科研工作的成果，全面介绍了高纯阵列碳纳米管制备方法和应用技术，详细论述了水平阵列碳纳米管的制备、垂直阵列碳纳米管的可控宏量制备、碳纳米管的提纯和分散、阵列碳纳米管的电化学储能应用、高性能碳纳米管复合材料、碳纳米管空气过滤及吸附应用等。
本书适合纳米科学与技术、材料科学与工程、化学、化工、物理和相关领域的科研人员、高校师生、工程技术人员及管理人员阅读与参考。
媒体评论
自碳纳米管成为学术界的热点以来，优选的科学家在此领域开展了系统深入的工作，并先后出版了各种碳纳米管相关的专著。我国科学家在碳纳米管的制备、表征、性质、应用领域均走在世界的前沿，特别是在碳纳米管的可控制备以及应用领域取得了一系列重大突破，具有很大的学术、产业及靠前影响力。本书系统总结了强化大学魏飞教授团队在（1）水平阵列碳纳米管完美结构的控制及其超强材料与电子材料的应用以及（2）插层阵列碳纳米管及石墨烯-碳纳米管杂化物等垂直阵列碳纳米管的宏量制备、纯化与应用方面的研究。
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