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二维无机材料剥离纳米层组装及其功能化(精)

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作者编者:刘宗怀//何学侠//李琪|责编:李晓红//张欣

出版社化学工业

ISBN9787122384454

出版时间2021-07

装帧精装

开本其他

定价168元

货号31168516

上书时间2024-07-12

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品相描述：全新
商品描述
作者简介
刘宗怀，陕西师范大学教授，在无机层状材料的制备、剥离及纳米层组装方向有20年以上的工作和研究经历，对于无机层状化合物的剥离及剥离得到的纳米层组装层状纳米功能材料有比较系统的理解和应用，特别是首次发现了层状二氧化锰剥离行为，利用剥离得到的二氧化锰纳米层组装了系列在储能材料方面有应用价值的层状纳米功能材料。主要体现在开发了不同电性无机层状化合物剥离新技术，实现了温和条件下不同电性纳米层组装制备纳米层状功能材料，为实现超级电容器能量密度及容量改善提供了新途径。这些关联研究成果先后获得国家863课题、国家自然科学基金等项目10余项资助，在Small、Mater.Chem.、J.PowerSources等刊物发表论文130余篇，他引4000余次，获中国授权发明专利9项。

目录
第1章　二维无机层状材料总论
1.1　概述2
1.2　二维无机层状材料的结构特征及分类3
1.3　无机层状材料的制备方法5
1.3.1　固相制备法5
1.3.2　液相制备法6
1.3.3　气相制备法7
1.4　二维无机层状材料的插层反应类型7
1.4.1　离子交换法7
1.4.2　分子嵌入法9
1.4.3　柱形化法9
1.4.4　剥离/重组法10
1.5　二维无机层状材料的功能化及其应用12
参考文献15

第2章　二维无机层状材料的膨润和剥离
2.1　概述19
2.2　二维无机层状材料的膨润19
2.2.1　膨润过程中的物理化学特性22
2.2.2　短距离膨润过程中的能量变化25
2.2.3　长距离膨润过程26
2.2.4　发生膨润现象的无机层状材料28
2.3　二维无机层状材料的剥离30
2.3.1　剥离反应行为30
2.3.2　剥离反应过程32
2.3.3　剥离反应体系34
参考文献35

第3章　无机纳米片层及纳米片层组装
3.1　无机纳米片层38
3.1.1　纳米片层的构造39
3.1.2　纳米片层的制备40
3.1.3　纳米片层的表征52
3.1.4　纳米片层的性质58
3.1.5　纳米片层的应用61
3.2　无机纳米片层的组装62
3.2.1　絮凝组装62
3.2.2　交替沉积组装65
3.2.3　Langmuir-Blodgett组装67
3.2.4　冷冻/或喷雾干燥组装69
参考文献71

第4章　层状二氧化锰
4.1　二氧化锰的结构及分类75
4.1.1　二氧化锰的结构特征75
4.1.2　层状二氧化锰的结构特征76
4.1.3　隧道型二氧化锰的结构特征77
4.2　二氧化锰的制备技术80
4.2.1　固相反应法和熔融盐法81
4.2.2　氧化还原沉淀法82
4.2.3　水热和溶剂热法、水热软化学法83
4.3　不同结构二氧化锰的性质84
4.3.1　层状二氧化锰的性质和反应特征84
4.3.2　隧道型二氧化锰的性质及反应特征87
4.3.3　二氧化锰的离子筛性质90
4.4　层状二氧化锰的短距离膨润92
4.4.1　季铵离子的插层膨润过程93
4.4.2　插层反应Kielland曲线103
4.4.3　短距离膨润的影响因素104
4.5　层状二氧化锰的剥离109
4.5.1　四甲基铵插层二氧化锰水洗剥离109
4.5.2　剥离过程的影响因素112
4.5.3　四丁基铵插层二氧化锰剥离114
4.5.4　二氧化锰纳米片层的室温一步制备116
4.6　二氧化锰纳米片层的精细调控118
4.6.1　纳米片层尺寸的控制118
4.6.2　纳米片层组成和结构的调控118
4.6.3　纳米片层静电自组装119
参考文献124

第5章　层状二氧化钛
5.1　二氧化钛及层状钛酸盐结构128
5.1.1　二氧化钛的晶体结构128
5.1.2　层状钛酸盐结构129
5.2　层状钛酸盐的制备和离子交换132
5.2.1　层状钛酸盐制备技术132
5.2.2　层状钛酸盐的离子交换133
5.2.3　掺杂层状钛酸盐和层状钛酸135
5.3　层状二氧化钛的膨润和剥离137
5.3.1　插层反应及膨润137
5.3.2　膨润与剥离过程144
5.3.3　渗透膨润与剥离关系146
5.4　二氧化钛纳米片层的表征150
5.4.1　小角X射线散射150
5.4.2　透射电子显微镜和原子力显微镜表征152
5.4.3　纳米片层的尺寸控制154
5.5　二氧化钛纳米片层的性质157
5.5.1　光学性质157
5.5.2　电学性质159
5.5.3　催化性质160
5.5.4　理论分析161
5.6　二氧化钛纳米片层的组装及功能化162
5.6.1　组装二维薄膜162
5.6.2　组装粉状纳米结构168
5.6.3　诱导相转移172
参考文献174

第6章　层状双金属氢氧化物
6.1　LDHs的组成、结构和性质178
6.1.1　LDHs的组成和结构178
6.1.2　LDHs的性质179
6.2　LDHs制备技术183
6.2.1　共沉淀法183
6.2.2　均相沉淀法184
6.2.3　水热制备法184
6.2.4　离子交换法185
6.2.5　焙烧复原法186
6.2.6　表面原位制备技术186
6.2.7　模板法187
6.2.8　其它制备方法187
6.3　LDHs剥离过程188
6.3.1　层间环境改善条件下剥离190
6.3.2　机械力驱动剥离195
6.3.3　水介质中剥离201
6.3.4　低温碱介质中剥离203
6.3.5　等离子体诱导剥离205
6.3.6　奥斯特瓦尔德熟化-驱动剥离206
6.3.7　LDHs纳米片层直接制备207
6.4　正电性LDH纳米片层功能化212
6.4.1　层板阳离子掺杂功能化212
6.4.2　纳米片层缺陷功能化214
6.4.3　纳米片层孔洞功能化215
参考文献216

第7章　层状过渡金属碳化物
7.1　MAX相的结构、制备及性质220
7.1.1　MAX相的结构220
7.1.2　MAX相的制备221
7.1.3　MAX相的性质223
7.2　MXene的结构、制备及性质224
7.2.1　MXene的结构224
7.2.2　MXene材料的制备225
7.3　MXene层状材料剥离233
7.3.1　MAX相制备MXene材料的剥离能234
7.3.2　插层/机械辅助剥离234
7.3.3　Al两性下的TMAOH插层/剥离239
7.3.4　无氟刻蚀剥离239
7.3.5　冻结-融化辅助剥离242
7.3.6　藻类提取物剥离244
7.4　MXene及纳米片层性质245
7.4.1　MXene插层性质245
7.4.2　纳米片层分散液的稳定性246
7.4.3　纳米片层缺陷性质248
7.4.4　纳米片层液晶相248
参考文献251

第8章　过渡金属硫族化合物
8.1　TMDs层状结构255
8.2　TMDs剥离257
8.2.1　机械剥离法257
8.2.2　液相剥离法261
8.3　特殊结构与性质TMDs纳米片层277
8.3.1　缺陷纳米片层277
8.3.2　异质原子掺杂纳米片层280
8.3.3　合金化纳米片层281
8.3.4　纯1T/1T apos;相纳米片层283
8.3.5　纳米片层表面化学284
8.4　TMDs纳米片层性质286
8.4.1　电子结构和光学性质286
8.4.2　力学性质287
8.4.3　摩擦和热性质288
参考文献289

第9章　层状黑磷
9.1　层状黑磷结构293
9.2　层状黑磷的制备294
9.2.1　高温/高压法295
9.2.2　矿化剂辅助法296
9.3　层状黑磷剥离296
9.3.1　机械剥离转移法297
9.3.2　液相剥离299
9.3.3　液相超声辅助剥离300
9.3.4　溶剂热辅助液相剥离306
9.3.5　剪切力辅助液相剥离307
9.3.6　等离子体辅助减薄剥离308
9.4　磷烯纳米片层性质309
9.4.1　物理性质309
9.4.2　化学稳定性312
9.5　磷烯纳米片层缺陷工程313
参考文献315

第10章　单元素层状材料
10.1　硼烯结构、制备及纳米层性质320
10.1.1　硼烯结构320
10.1.2　硼烯制备322
10.1.3　硼烯性质328
10.2　硅烯结构、制备及其性质331
10.2.1　硅烯结构331
10.2.2　硅烯制备332
10.2.3　硅烯电子结构335
10.2.4　硅烯功能化337
参考文献339

第11章　纳米片层孔洞化及其电化学储能
11.1　电化学储能原理343
11.2　电化学电容器分类及工作原理344
11.2.1　电化学电容器分类344
11.2.2　电化学电容器工作原理345
11.3　锂离子二次电池及工作原理347
11.4　二维纳米储能电极材料的结构调控349
11.5　纳米片层孔洞化策略350
11.5.1　氧化还原孔洞化机制352
11.5.2　模板导向孔洞化机制362
11.6　孔洞化纳米片层材料电化学储能366
11.6.1　超级电容器储能366
11.6.2　二次电池储能374
11.7　孔洞化纳米片层电化学储能应用展望378
参考文献380

索引

内容摘要
本书是一本系统论述二维无机材料的基础理论性著作，以不同电性二维无机材料为主线，围绕二维无机材料的制备技术、膨润与剥离、具体剥离方法、二维纳米片层功能化四部分展开论述，将剥离理论与具体应用技术相结合。书中依据二维无机材料层板电性不同，负电性二维无机材料主要讨论层状二氧化锰、层状二氧化钛和层状过渡金属碳、氮化物，正电性二维无机材料主要对层状双金属氢氧化物（LDHs）进行讨论，中性二维无机材料主要讨论层状二硫化钼、层状黑磷及层状磷烯等。最后，另设章节专门论述了二维纳米片层孔洞化及其材料电化学储能。
本书适合作为化学和材料类高年级本科生、研究生的教材，以及二维层状材料及功能材料研究人员的科研参考用书。

主编推荐
本书为国家科学技术学术著作出版基金项目，是陕西师范大学刘宗怀等人多年研究成果与教学的积累。图书以不同电性二维无机材料为主线，从二维无机材料制备技术，二维无机材料膨润及剥离原理及规律，二维纳米片层组装原理及组装纳米功能材料应用四个方面进行论述和讨论。全书分为11章：章为二维无机材料总论；第2-3章主要论述二维无机材料的剥离原理、本质和剥离规律性，即二维无机材料膨润现象和二维无机材料的剥离及无机纳米层；第4-10章依据不同电性二维无机材料制备技术、剥离方法、剥离纳米片层表征、纳米片层组装方法学及组装纳米功能材料应用展开论述，其中，负电性二维无机材料主要论述层状二氧化锰、层状二氧化钛和层状过渡金属碳、氮化物，正电性二维无机材料主要对层状双金属水合氢氧化物（LDHs）进行论述，中性二维无机材料主要论述层状MoS2、层状黑磷及层状锑烯等；1章主要论述二维纳米片层组装材料在储能领域，特别在二次电池及不错电容器等方面的应用。

   刘宗怀教授在二维层状材料制备、剥离及其功能化研究方面持续工作二十余年，系统研究了二维层状材料膨润及剥离过程、规律性及其纳米片层组装纳米层状功能材料，特别是在层状二氧化锰制备、膨润及剥离原理及规律性及二氧化锰纳米片层组装纳米功能材料研究方面研究特色明显，成果突出。发现了层状二氧化锰短距离膨润和剥离现象，从分子水平理论分析了短距离膨润和剥离原因，阐明了二维层状材料膨润及剥离本质所在，揭示了负电性二维层状材料短距离膨润和剥离规律性。以层状二氧化锰膨润及剥离规律性为指导，系统研究了二维层状氧化石墨、层状MoS2及层状黑磷，取得了系列开拓性研究成果，积累了丰富的理论知识和研究经验。

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