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纳米结构是以纳米尺度的物质单元为基础、按一定规律构筑的一种材料体系，其展现出了一系列优异的性能，在信息、能源、环境、生命科学等领域显现出广阔的应用前景。本书分别介绍了纳米材料及其制备策略、纳米材料制备的基础理论、纳米材料的气相法制备、纳米材料的液相法制备、纳米材料的固相法制备、纳米材料的表面改性技术、纳米材料的加工技术。本书内容丰富，包含了纳米材料制备领域的最新研究进展和应用前景，叙述深入浅出，
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| 內容簡介： |
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纳米结构是以纳米尺度的物质单元为基础、按一定规律构筑的一种材料体系，其展现出了一系列优异的性能，在信息、能源、环境、生命科学等领域显现出广阔的应用前景。本书分别介绍了纳米材料及其制备策略、纳米材料制备的基础理论、纳米材料的气相法制备、纳米材料的液相法制备、纳米材料的固相法制备、纳米材料的表面改性技术、纳米材料的加工技术。本书内容丰富，包含了纳米材料制备领域的最新研究进展和应用前景，叙述深入浅出，可作为纳米材料专业的教学用书，也适合作为不同专业背景从事纳米材料制备工作人员的参考书。
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| 目錄：
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目录
序
前言
第1章纳米材料及其制备策略
1.1纳米材料概述
1.1.1纳米材料的发展历程
1.1.2纳米材料的结构与物性特性
1.2纳米材料的制备策略
1.2.1纳米材料制备简介
1.2.2纳米材料制备前沿
第2章纳米材料制备的基础理论
2.1热力学基础理论
2.1.1热力学基本定律
2.1.2热力学状态函数及其关系式
2.1.3相图与相变热力学
2.2动力学基础理论
2.2.1化学反应动力学
2.2.2溶体中的扩散动力学
2.2.3相变动力学
第3章纳米材料的气相法制备
3.1物理气相沉积
3.1.1真空蒸发镀技术
3.1.2离子镀技术
3.1.3溅射镀技术
3.1.4离子束增强沉积技术
3.1.5电火花沉积技术
3.1.6多层喷射沉积技术
3.2化学气相沉积
3.2.1常压化学气相沉积技术
3.2.2低压化学气相沉积技术
3.2.3热化学气相沉积技术
3.2.4激光化学气相沉积技术
3.2.5等离子增强化学气相沉积技术
3.2.6金属有机化合物化学气相沉积技术
第4章纳米材料的液相法制备
4.1沉淀法
4.1.1直接沉淀法
4.1.2共沉淀法
4.1.3均相沉淀法
4.1.4化合物沉淀法
4.1.5水解沉淀法
4.2水热法与溶剂热法
4.2.1水热法和溶剂热法的合成理论
4.2.2水热法和溶剂热法的应用实例
4.3溶胶凝胶法
4.3.1传统胶体型
4.3.2无机聚合物型
4.3.3络合物型
4.4水解法
4.4.1无机盐水解法
4.4.2金属醇盐水解法
4.5静电纺丝法
4.5.1静电纺丝的基本原理
4.5.2静电纺丝的影响因素
4.5.3静电纺丝的种类
第5章纳米材料的固相法制备
5.1球磨法
5.1.1干法球磨
5.1.2湿法球磨
5.2固相反应法
5.2.1纯固相反应
5.2.2气固相反应
5.2.3液固相反应
5.2.4气液固相反应
第6章纳米材料的表面改性技术
6.1物理改性方法
6.1.1表面机械改性
6.1.2表面沉积改性
6.1.3表面活性剂改性
6.1.4等离子体改性
6.1.5电晕改性
6.1.6紫外线照射改性
6.1.7高能射线改性
6.2化学改性方法
6.2.1酯化反应法改性
6.2.2偶联剂法改性
6.2.3表面接枝法改性
6.2.4化学包覆法改性
6.2.5配体交换法改性
6.2.6其他化学改性方法
第7章纳米材料的加工技术
7.1光学曝光技术
7.1.1光学曝光系统的基本组成
7.1.2光学曝光技术的基本原理与特征
7.1.3光学曝光技术的应用
7.2电子束曝光技术
7.2.1电子束曝光系统的组成
7.2.2电子束曝光系统的分类
7.2.3电子束抗蚀剂
7.2.4电子束曝光技术的应用
7.3激光加工技术
7.3.1飞秒激光三维加工的基本原理
7.3.2飞秒激光三维加工系统的组成与工艺
7.3.3激光加工技术的应用
7.4聚焦离子束技术
7.4.1聚焦离子束系统的基本组成
7.4.2聚焦离子束系统的基本功能与原理
7.4.3聚焦离子束加工技术的应用
参考文献
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| 內容試閱：
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序
人才是衡量一个国家综合国力的重要指标。习近平总书记在党的二十大报告中强调：“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。”在“两个一百年”交汇的关键历史时期，坚持“四个面向”，深入实施新时代人才强国战略，优化高等学校学科设置，创新人才培养模式，提高人才自主培养水平和质量，加快建设世界重要人才中心和创新高地，为2035年基本实现社会主义现代化提供人才支撑，为2050年全面建成社会主义现代化强国打好人才基础是新时期党和国家赋予高等教育的重要使命。
当前，世界百年未有之大变局加速演进，新一轮科技革命和产业变革深入推进，要在激烈的国际竞争中抢占主动权和制高点，实现科技自立自强，关键在于聚焦国际科技前沿、服务国家战略需求，培养“向极宏观拓展、向极微观深入、向极端条件迈进、向极综合交叉发力”的交叉型、复合型、创新型人才。纳米科学与工程学科具有典型的学科交叉属性，与材料科学、物理学、化学、生物学、信息科学、集成电路、能源环境等多个学科深入交叉融合，不断探索各个领域的四“极”认知边界，产生对人类发展具有重大影响的科技创新成果。
经过数十年的建设和发展，我国在纳米科学与工程领域的科学研究和人才培养方面积累了丰富的经验，产出了一批国际领先的科技成果，形成了一支国际知名的高质量人才队伍。为了全面推进我国纳米科学与工程学科的发展，2010年，将“纳米材料与技术”本科专业纳入战略性新兴产业专业；2022年，国务院学位委员会把“纳米科学与工程”作为一级学科列入交叉学科门类；2023年，在战略性新兴领域“十四五”高等教育教材体系建设任务指引下，北京科技大学牵头组织，清华大学、北京大学、浙江大学、北京航空航天大学、国家纳米科学中心等二十余家单位共同参与，编写了我国首套纳米材料与技术系列教材。该系列教材锚定国家重大需求，聚焦世界科技前沿，坚持以战略导向培养学生的体系化思维、以前沿导向鼓励学生探索“无人区”、以市场导向引导学生解决工程应用难题，建立基础研究、应用基础研究、前沿技术融通发展的新体系，为纳米科学与工程领域的人才培养、教育赋能和科技进步提供坚实有力的支撑与保障。
纳米材料与技术系列教材主要包括基础理论课程模块与功能应用课程模块。基础理论课程与功能应用课程循序渐进、紧密关联、环环相扣，培育扎实的专业基础与严谨的科学思维，培养构建多学科交叉的知识体系和解决实际问题的能力。
在基础理论课程模块中，《材料科学基础》深入剖析材料的构成与特性，助力学生掌握材料科学的基本原理；《材料物理性能》聚焦纳米材料物理性能的变化，培养学生对新兴材料物理性质的理解与分析能力；《材料表征基础》与《先进表征方法与技术》详细介绍传统与前沿的材料表征技术，帮助学生掌握材料微观结构与性质的分析方法；《纳米材料制备方法》引入前沿制备技术，让学生了解材料制备的新手段；《纳米材料物理基础》和《纳米材料化学基础》从物理、化学的角度深入探讨纳米材料的前沿问题，启发学生进行深度思考；《材料服役损伤微观机理》结合新兴技术，探究材料在服役过程中的损伤机制。功能应用课程模块涵盖了信息领域的《磁性材料与功能器件》《光电信息功能材料与半导体器件》《纳米功能薄膜》，能源领域的《电化学储能电源及应用》《氢能与燃料电池》《纳米催化材料与电化学应用》《纳米半导体材料与太阳能电池》，生物领域的《生物医用纳米材料》。将前沿科技成果纳入教材内容，学生能够及时接触到学科领域的最前沿知识，激发创新思维与探索欲望，搭建起通往纳米材料与技术领域的知识体系，真正实现学以致用。
希望本系列教材能够助力每一位读者在知识的道路上迈出坚实步伐，为我国纳米科学与工程领域引领国际科技前沿发展、建设创新国家、实现科技强国使命贡献力量。
北京科技大学
中国科学院院士
前言
自20世纪80年代以来，科学家们发现和制备出了一系列具有独特结构和优异性质的纳米材料，其中富勒烯和石墨烯这两种纳米材料的发现者分别获得了1996年诺贝尔化学奖和2010年诺贝尔物理学奖。相关基础研究和应用技术的发展受到了全世界各国政府、学术界、工业界的高度重视。纳米材料是当前世界科技研究前沿，涉及材料科学、软物质科学、物理、化学、工程等学科的交叉，覆盖面广，包含了很多基础科学问题和关键技术问题，尤其在结构上的多样性、制备上的多尺度性、应用上的广泛性等使该领域具有很强的生命力，其研究和应用前景极为广阔。
我国是纳米材料研究、生产和应用开发的大国，每年在该领域发表的学术论文和授权专利的数量已经位居世界第一，相关器件应用的研究与开发也在蓬勃发展，急需大量纳米材料领域的高水平人才。在这种大背景和环境下，面向相关领域本科生和研究生教学，及时编写出版一本高水平、全面、系统介绍纳米材料制备基础科学原理与实践案例的教材，对于形成新的完整的知识体系、培养一批纳米材料人才、推动纳米科学与技术的发展具有重要意义。过去的纳米材料制备相关书籍，一部分由于成书时间较早，难以反映纳米材料制备领域日新月异的变化，另一部分虽成书时间较晚，但主要针对相关领域的研究人员，并不适合作为相关专业本科生或研究生的教学用书。本书分别介绍了纳米材料及其制备策略、纳米材料制备的基础理论、纳米材料的气相法制备、纳米材料的液相法制备、纳米材料的固相法制备、纳米材料的表面改性技术、纳米材料的加工技术。本书内容丰富，包含了纳米材料制备领域的最新研究进展和应用前景，叙述深入浅出，可作为纳米材料专业的教学用书，也适合作为不同专业背景从事纳米材料制备工作人员的参考书。
编者
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