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石墨烯粉體材料:從基礎研究到工業應用 版權信息
- ISBN：9787562864059
- 條形碼：9787562864059 ; 978-7-5628-6405-9
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
石墨烯粉體材料:從基礎研究到工業應用 本書特色
石墨烯是碳的同素異形體大家族的又一個傳奇，也是當今橫跨學術界和產業界的超級明星，幾乎到了家喻戶曉、婦孺皆知的程度。當然，石墨烯是當之無愧的。作為由單層碳原子構成的蜂窩狀二維原子晶體材料，石墨烯擁有無與倫比的特性。理論上講，它是導電性和導熱性較好的材料，也是理想的輕質高強材料。正因如此，一經問世便吸引了全球范圍的關注。石墨烯有可能創造一個全新的產業，石墨烯產業將成為未來全球高科技產業競爭的高地，這一點已經成為國內外學術界和產業界的共識。 從2004年至今，已經有了近十六年的歷史沉淀。無論是石墨烯的基礎研究，還是石墨烯材料的產業化實踐，人們都有了更多的一手材料，更有可能對石墨烯材料有一個全方位套叢書出的、科學的、理性的認識。總結歷史，是為了更好地走向未來。對于新興的石墨烯產業來說，戰略前沿新材料——石墨烯出版工程的出版意義也是不言而喻的。事實上，國內外已經出版了數十部石墨烯相關書籍，其中不乏經典性著作。本叢書的定位有所不同，希望能夠全面總結石墨烯相關的知識積累，反映石墨烯領域的國內外前沿研究進展，展示石墨烯新材料的產業化現狀與發展前景，尤其希望能夠充分體現國人對石墨烯領域的貢獻。 本叢書共包括22分冊，執筆作者20余位，都是石墨烯領域的重量級學者、專家，因此可以從源頭上保障叢書的專業性和科學性。叢書分五大部分，囊括了從石墨烯的基本性質和表征技術，到石墨烯材料的制備方法及其在不同領域的應用，以及石墨烯產品的計量檢測標準等全方位的知識總結。同時，兩份產業研究報告詳細闡述了世界各國的石墨烯產業發展現狀和未來發展趨勢。除此之外，叢書還為廣大石墨烯迷們提供了一份科普讀物《有問必答：石墨烯的魅力》，針對廣泛征集到的石墨烯相關問題答疑解惑，去偽求真。 本叢書的內容涵蓋石墨烯新材料的方方面面，每個分冊也相對獨立，具有很強的系統性、知識性、專業性和即時性，凝聚著各位作者的研究心得、智慧和心血，供不同需求的廣大讀者參考使用。希望叢書的出版對中國的石墨烯研究和中國石墨烯產業的健康發展有所助益。 1. “戰略前沿新材料——石墨烯出版工程” “十三五”國家重點出版物出版規劃項目/國家出版基金叢書由石墨烯的基本性質與表征技術、石墨烯的制備技術和計量標準、石墨烯的分類應用、石墨烯的發展現狀報告、石墨烯科普知識等五大部分共22分冊構成，本書為19分冊。 2. 叢書由我國石墨烯研究領域的主要開拓者及我國石墨烯發展的重要推動者、北京大學教授、北京石墨烯研究院創院院長劉忠范院士親自策劃并擔任總主編。 3.全書采用80克雅質紙，彩色印刷，清晰直觀地展現了石墨烯的結構、模擬及表征結果。
石墨烯粉體材料:從基礎研究到工業應用 內容簡介
本書從石墨烯粉體材料的制備與表征入手，結合不同領域的應用進行了系列的綜述。全書共13章。1章對石墨烯的歷史及現狀進行了總體介紹。第2章和第3章分別介紹了石墨烯粉體材料的制備方法及工藝、表征技術和標準。第4章就功能化石墨烯粉體、漿料生產技術和三維石墨烯制備技術進行了描述。第5~7章集中介紹了石墨烯粉體材料在鋰離子電池、不錯電容器、燃料電池中的應用。第8~13章主要介紹了石墨烯粉體材料在生物傳感器及醫藥、環境保護、涂料、高分子復合材料、熱管理材料、導電油墨領域的應用。本書適用于從事石墨烯粉體材料領域研究工作的工程技術人員，以及科研院所和大中專高校相關專業的學生和科研人員。
石墨烯粉體材料:從基礎研究到工業應用 目錄
1章 石墨烯粉體材料簡介
1.1 石墨及石墨烯早期研究
1.2 石墨烯的基本結構和性質
1.2.1 電學性質
1.2.2 力學特性
1.2.3 熱傳導性能
1.2.4 光學特性
1.2.5 化學反應特性
1.3 石墨烯材料的分類
1.4 石墨烯粉體材料
1.5 石墨烯材料應用領域
1.6 石墨烯粉體材料工業應用要求
1.7 小結
參考文獻
第2章 石墨烯粉體材料的制備方法及工藝
2.1 石墨烯材料的制備方法
2.1.1 機械剝離法
2.1.2 碳納米管縱向剪切法
2.1.3 外延生長法
2.1.4 有機合成法
2.1.5 化學氣相沉積法
2.1.6 氧化還原法
2.1.7 石墨插層法
2.1.8 電化學法
2.1.9 液相剝離法
2.1.10 氣相等離子電弧法
2.2 石墨烯粉體工業制備工藝的分類評析
2.2.1氧化還原法
2.2.2 機械剝離法
2.2.3液相剝離法
2.2.4 電化學法
2.2.5 氣相等離子法
2.3 小結
參考文獻
第3章 石墨烯粉體材料表征技術和標準
3.1 表面形態表征
3.1.1光學顯微鏡
3.1.2掃描電子顯微鏡
3.1.3透射電子顯微鏡
3.1.4掃描隧道顯微鏡
3.1.5 原子力顯微鏡
3.2 結構性能與譜學表征
3.2.1紅外光譜
3.2.2紫外-可見吸收光譜
3.2.3 X射線光電子能譜
3.2.4碳-13核磁共振波譜
3.2.5拉曼光譜
3.2.6 X射線衍射
3.3 宏觀性質表征
3.3.1 比表面積測試
3.3.2 灰分測試
3.3.3 堆密度測試
3.3.4 熱重分析
3.3.5 元素分析
3.3.6 氧化石墨烯表面基團的滴定分析
3.4 石墨烯粉體材料的物理性質表征
3.4.1 電學性能測試
3.4.2 熱學性能測試
3.4.3 力學性能測試
3.5 石墨烯粉體材料的標準制定及現狀
3.6 小結
參考文獻
第4章 功能化石墨烯粉體、漿料和三維材料制備及應用
4.1 石墨烯粉體功能化
4.1.1 石墨烯的共價鍵功能化
4.1.2 石墨烯的非共價鍵改性
4.1.3 石墨烯摻雜
4.2 石墨烯分散液
4.2.1 石墨烯的物理分散法
4.2.2 石墨烯的化學改性法
4.2.3 分散劑分散法
4.2.4 用于分散石墨烯的溶劑
4.3 三維石墨烯的制備
4.3.1 化學氣相沉積法/模板法
4.3.2 溶液自組裝法
4.3.3 定向流動組裝法
4.3.4 化學交聯法
4.3.5噴霧干燥法
4.3.6 3D打印技術與激光還原技術
4.3.7 三維石墨烯的應用
4.4 小結
參考文獻
第5章 石墨烯粉體材料在鋰離子電池中的應用
5.1 概述
5.1.1 鋰離子電池的工作原理
5.1.2 鋰離子電池的組成
5.1.3 鋰離子電池目前存在的問題
5.2 鋰離子電池材料的設計
5.3 石墨烯在鋰離子電池正極材料中的應用
5.3.1 石墨烯在層狀正極材料（LiCoO2）中的應用
5.3.2 石墨烯在尖晶石型正極材料（LiMn2O4）中的應用
5.3.3 石墨烯在橄欖石型正極材料（LiFePO4、LiMnxFe1-xPO4）中的應用
5.3.4 石墨烯在三元素正極材料（NCM、NCA）中的應用
5.4 石墨烯在鋰離子電池負極材料中的應用
5.4.1 石墨烯負極材料
5.4.2 石墨烯-金屬氧化物復合物
5.4.3 石墨烯在硅基負極材料中的應用
5.4.4 石墨烯在錫基負極材料中的應用
5.4.5 石墨烯在鈦基負極材料中的應用
5.5石墨烯在鋰離子電池材料中的其他應用
5.5.1 石墨烯作為導電添加劑
5.5.2 石墨烯作為電極的基體材料
5.6 石墨烯在新型鋰電池中的應用
5.6.1 石墨烯在柔性鋰離子電池中的應用
5.6.2 石墨烯在鋰硫電池中的應用
5.6.3 石墨烯在鋰空氣電池中的應用
5.7 石墨烯在鋰離子電池熱管理中的應用
5.8 石墨烯在鋰離子電池集流體中的應用
5.9 小結
參考文獻
第6章石墨烯粉體材料在超級電容器中的應用
6.1 超級電容器電產品結構
6.1.1制備方法
6.1.2 電極材料
6.1.3產業化進程
6.2 石墨烯在超級電容器中的應用和挑戰
6.2.1 石墨烯的技術優勢
6.2.2 石墨烯的產業化應用進展
6.2.3 石墨烯的產業化應用挑戰
6.3 石墨烯的有效比表面積
6.3.1 造孔
6.3.2 層間控制
6.3.3 氣凝膠（自組裝）
6.3.4 模板法組裝
6.3.5 石墨烯復合材料
6.4柔性器件的挑戰與前景
6.5 小結
參考文獻
第7章 石墨烯粉體材料在燃料電池中的應用
7.1 引言
7.2 石墨烯基復合納米顆粒的制備
7.2.1 石墨烯基金屬納米顆粒的制備
7.2.2 石墨烯基過渡金屬化合物的制備
7.3 石墨烯粉體材料在催化中的應用
7.3.1 醇類氧化反應
7.3.2 氧還原反應
7.3.3 析氧反應
7.3.4 析氫反應
7.3.5 光催化
7.4 小結
參考文獻
第8章 石墨烯粉體材料在生物傳感器及醫藥領域的應用
8.1 石墨烯生物利用基礎
8.2 生物分子分析
8.2.1 生物小分子分析
8.2.2 生物大分子檢測
8.2.3 DNA檢測
8.3生物成像和診斷
8.4 藥物輸送
8.4.1 GO和rGO負載藥物分子
8.4.2 功能修飾GO和rGO對藥物分子的負載
8.4.3 pH 和光熱效應控制GO和rGO表面藥物釋放
8.4.4 GO和rGO對生物大分子的載入
8.5 輔助治療
8.6 組織培養、生物工程與3D石墨烯
8.6.1 組織培養
8.6.2 增殖作用
8.6.3 醫用涂層材料
8.6.4 骨組織和3D打印材料
8.7 殺菌作用
8.8 石墨烯在智能穿戴領域的應用
8.9 石墨烯的毒性及毒理研究
8.10小結
參考文獻
第9章 石墨烯粉體材料在環境保護領域的應用
9.1石墨烯結構特點及其在環境領域的應用需求
9.2 石墨烯的吸附性能在環保中的應用
9.2.1 石墨烯用于水體重金屬吸附
9.2.2 石墨烯對水中有機污染物吸附
9.2.3 石墨烯在氣體吸附上的應用
9.3 石墨烯納米復合材料在光催化降解中的應用
9.3.1 石墨烯/TiO2復合材料
9.3.2 石墨烯與其他金屬氧化物形成的復合材料
9.4 石墨烯粉體在環境檢測方面的應用
9.4.1 石墨烯檢測重金屬
9.4.2 石墨烯在有機污染物檢測領域的應用
9.4.3 石墨烯在有害氣體檢測領域的應用
9.5 石墨烯在海水淡化中的應用
9.5.1 石墨烯海水淡化膜的作用機理
9.5.2 石墨烯材料海水淡化膜
9.5 小結
參考文獻
10章石墨烯粉體材料涂料領域中的應用
10.1 石墨烯概述
10.2 涂料成分、制備工藝及與石墨烯的相互作用
10.3 石墨烯涂料的制備方法
10.4 石墨烯防腐涂料
10.4.1 石墨烯防腐涂層的特點
10.4.2 石墨烯的防腐機制
10.4.3 石墨烯防腐涂料的研究現狀
10.5石墨烯和涂料性能的相互關系
10.5.1石墨烯含量
10.5.2 尺寸及氧化度
10.5.3 分散性
10.5.4 溶劑
10.5.5 石墨烯改性
10.6 石墨烯在導電涂料領域的應用
10.7石墨烯在防火涂料中的應用
10.8 石墨烯在建筑涂料中的應用
10.9 石墨烯在散熱涂料中的應用
10.10 石墨烯在高強度高耐候涂料中的應用
10.11 石墨烯在抗菌/催化降解涂料中的應用
10.12 石墨烯在其他功能涂料中的應用
10.13 小結
11章 石墨烯粉體在高分子復合材料領域的應用
11.1 高分子材料的表征技術
11.2 石墨烯/高分子復合材料的制備技術
11.2.1 石墨烯與高分子的簡單共混
11.3.2 改性石墨烯/高分子復合材料
11.3.3 石墨烯表面的共價鍵修飾
11.3.4 石墨烯表面的非共價鍵修飾
11.3 石墨烯/高分子復合材料的性能
11.4.1 力學性能
11.4.2 電學性能
11.4.3 熱學性能
11.5 石墨烯/高分子復合材料的應用
11.5.1 石墨烯/高分子復合材料在電子材料中的應用
11.5.2 石墨烯/高分子復合材料在可穿戴設備中的應用
11.5.3 石墨烯/高分子復合材料在功能材料中的應用
11.5.4 石墨烯/高分子復合材料在膜材料中的應用
11.5.5 石墨烯/高分子復合材料在彈性體中的應用
11.6 小結
參考文獻
12章 石墨烯材料在熱管理材料領域的應用
12.1 碳材料的熱導率
12.2石墨烯熱測量技術
12.2.1 單層石墨烯導熱率的測量
12.2.2 石墨烯膜熱導率的測量
12.3 石墨烯的導熱特性
12.4 石墨烯導熱膜
12.4.1 石墨烯導熱膜的制備方法
12.4.2石墨烯導熱膜的技術要點
12.4.5 工業涂布制備方法
12.4.6 石墨烯散熱材料在電子產品中的應用
12.5 石墨烯導熱復合材料
12.5.1 石墨烯-聚合物復合材料的導熱機制
12.5.2 石墨烯-聚合物復合材料熱導率的影響因素
12.5.3 石墨烯-聚合物復合材料在發光二極管中的應用
12.6 石墨烯導熱硅膠
12.6.1 石墨烯導熱硅膠的導熱機理
12.6.2 石墨烯導熱硅膠的高導熱機理
12.6.3 石墨烯導熱硅膠熱導率的影響因素
12.6.4 石墨烯導熱硅膠的制備工藝
12.7 石墨烯涂料
12.8 石墨烯相變材料
12.9 石墨烯發熱器件
12.10 小結
參考文獻
13章 石墨烯粉體材料在導電油墨領域的應用
13.1 油墨的成分及作用
13.1.1 顏料
13.1.2 助劑及功能助劑
13.1.3 黏結劑
13.1.4 溶劑
13.2 導電油墨分類及發展方向
13.2.1金屬類導電油墨
13.2.2 高分子導電油墨
13.2.3 導電油墨發展方向
13.2.4碳基及碳納米材料導電油墨
13.3 石墨烯導電油墨
13.3.1用于導電油墨的石墨烯生產方法
13.3.2 石墨烯油墨制備技術
13.3.3石墨烯導電油墨印刷技術
13.3.4 石墨烯導電油墨的應用
13.4 小結
參考文獻
索 引
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