本書主要介紹了納米材料的液相合成方法，包括貴金屬及其合金納米晶的合成，水熱/溶劑熱法、模板法合成納米材料，超細納米晶的合成方法，并從理論角度探討了納米晶的生長機理。全書內容豐富，介紹了大量合成反應體系，以期從多方面啟發(fā)讀者了解整個納米材料液相合成方法，為研究者從原子/分子的層次設計新材料和新結構提供一些思路。
本書可供從事納米材料研究的科研和技術人員參考使用，也可作為材料、化學、環(huán)境等專業(yè)的高校師生的參考用書。
本書主要介紹無機納米晶的液相合成。作者通過選擇一類具體的納米材料（貴金屬及其合金），一項常用的實驗技術（水熱
/溶劑熱方法），一種簡單的設計思路（模板法），一個新興的學科前沿（超細納米晶），以及一些傳統(tǒng)的理論模型（納米晶生長機理），從多方面出發(fā)讀者了解整個納米液相合成方法，為研究者從原子分子的層次指導設計新材料和新結構提供一些思路。
納米化學作為機化學的一個分支，進入21世紀以來得到了極大的發(fā)展，隨著合成方法以及表征技術的不斷進步，各種特殊結構、特殊功能的納米材料被大量合成，巧妙的合成策略、新的晶體生長機理不斷涌現(xiàn)。目前納米化學的發(fā)展基本上已經(jīng)度過了概念驗證階段，進入了新的擴展應用階段。
目前相關專業(yè)書籍還不多，因此我們決定編寫本書，從最常用的液相合成入手，總結已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的合成方法和規(guī)律，重點介紹納米材料的合成以及生長機理，歸納當下的研究熱點及發(fā)現(xiàn)的新現(xiàn)象、新知識，以期能對研究者有所啟發(fā)。
在前面的章節(jié)中，我們先從貴金屬的合成入手，介紹一些具體的案例，期望為讀者帶來一些納米合成的直觀感覺；隨后我們介紹了水熱/溶劑熱合成的一些具體方法，以納米陣列為重點闡述了相應的合成策略；在接下來的章節(jié)中，我們分別介紹了模板法以及超細納米材料的合成，前者可以實現(xiàn)對納米結構的精確控制，后者是目前納米合成的一個新興領域，其發(fā)展狀態(tài)還處于概念驗證階段；最后，我們通過一些模型、理論介紹了納米晶的生長機理。
本書的完成要感謝多位老師。本書第1章、第5章由王訓教授和博士生倪兵完成，第2章由王定勝教授完成，第3章編寫人員為劉軍楓教授、孫曉明教授以及學生蔡釗、徐雯雯、韓娜娜、張?zhí)煊畹�，�?章由劉建偉副教授、梁海偉教授和俞書宏教授完成，第6章由朱萬誠教授和研究生張照強完成，全書由王訓教授負責策劃、統(tǒng)稿和定稿工作。本書編寫過程中多位專家學者審閱并提出了寶貴意見，另外，清華大學博士生歐陽琛對本書中的圖片處理也做了很多工作，在此一并表示誠摯的感謝。
一方面，由于編者經(jīng)驗不足，另一方面，納米化學領域仍在快速發(fā)展，新知識仍在不斷涌現(xiàn)，書中肯定還有許多不全面或者疏漏之處，希望專家和同行們能夠提出寶貴意見，以便在有機會再版時，進行補充和更正。
編著者
于清華大學化學系
2017年10月
王訓，教育部“長江學者”特聘教授、國家“千人計劃”特聘教授、國家杰出青年基金獲得者杰青，首批青年拔尖人才，清華大學化學系系主任。近年來獲得國內外多項獎勵，包括“長江學者”特聘教授、2014 IUMRS – MRS Singapore Young Researchers Award Nomination、首批青年拔尖人才支持計劃、第十一屆中國青年科技獎、國家自然科學獎二等獎、霍英東青年教師基金，國際純粹及應用化學聯(lián)合會青年化學家獎等。主要從事無機納米材料化學研究，在無機納米晶體新結構控制合成、形成機制及組裝領域取得了系列成果。迄今在Nature, Chem. Soc. Rev., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater.等SCI雜志上發(fā)表文章150余篇，論文被他人SCI引用超過10000次。
第1章緒論001
倪兵，王訓（清華大學化學系）
第2章貴金屬及其合金納米晶007
王定勝（清華大學化學系）
2.1 引言 008
2.2 疏水合成體系 013
2.2.1 甲苯-油胺-甲醛合成體系 013
2.2.2 油胺-十八烯合成體系 017
2.2.3 十八胺合成體系 022
2.3 親水合成體系 037
2.3.1 高沸點醇-苯環(huán)衍生物-PVP合成體系 037
2.3.2 苯甲醇-PVP合成體系 041
2.3.3 PVP合成體系 045
2.4 兩步法合成合金及金屬間化合物納米晶 051
2.4.1 晶種法 054
2.4.2 “從上至下”合成策略 063
2.5 本章小結 070
參考文獻 073
第3章水熱/溶劑熱法合成納米材料077
劉軍楓，蔡釗，徐雯雯，韓娜娜，張?zhí)煊�，孫曉明（北京化工大學理學院）
3.1 引言 078
3.2 水熱/溶劑熱法合成納米材料的基本原理 078
3.2.1 水熱/溶劑熱法合成納米材料的影響因素 079
3.2.2 水熱/溶劑熱法合成納米材料的發(fā)展趨勢 085
3.3 水熱/溶劑熱法合成一維納米材料 086
3.3.1 水熱/溶劑熱法合成納米棒和納米線 087
3.3.2 水熱/溶劑熱法合成納米管 098
3.4 水熱/溶劑熱法合成納米陣列 104
3.4.1 納米陣列簡介 104
3.4.2 一級納米陣列 106
3.4.3 多層級納米陣列 114
3.5 本章小結 118
參考文獻 119
第4章模板法合成納米材料129
劉建偉，梁海偉，俞書宏（中國科學技術大學化學系）
4.1 引言 130
4.2 模板法合成零維納米材料 132
4.2.1 生物模板法合成零維納米材料 134
4.2.2 非生物模板法合成零維納米材料 135
4.3 模板法合成一維納米材料 138
4.3.1 有機模板 139
4.3.2 多孔膜模板 141
4.3.3 用已有的一維納米結構作模板 142
4.4 模板法合成二維納米材料 155
4.4.1 生物模板法合成二維納米材料 156
4.4.2 非生物模板法合成二維納米材料 156
4.5 本章小結 158
參考文獻 158
第5章超細納米晶及其控制生長163
倪兵，王訓（清華大學化學系）
5.1 引言 164
5.2 一維超細納米線 167
5.2.1 一維非金屬超細結構合成規(guī)律 168
5.2.2 團簇的組裝 174
5.2.3 非金屬一維超細納米材料的柔性 177
5.2.4 非金屬單壁納米管 186
5.2.5 一維金屬超細結構 191
5.2.6 一維材料力學性能與尺度的關系 197
5.3 二維超細納米晶 198
5.4 本章小結 203
參考文獻 204
第6章納米晶生長機理209
朱萬誠，張照強（曲阜師范大學化學與化工學院）
6.1 引言 210
6.2 基于傳統(tǒng)Lamer模型的生長機理 210
6.2.1 Lamer模型 211
6.2.2 爆發(fā)性成核 214
6.2.3 Ostwald熟化 219
6.2.4 擴散控制生長 226
6.3 取向連生（OA）機理 233
6.3.1 OA機理概述 233
6.3.2 一維納米結構 238
6.3.3 二維納米結構 242
6.3.4 三維結構 244
6.3.5 OA和Ostwald熟化協(xié)同作用 246
6.4 納米晶生長的原位觀察與跟蹤 251
6.4.1 原位觀察光譜技術 252
6.4.2 原位觀察電子顯微鏡技術 255
6.5 納米晶生長的理論研究進展 267
6.5.1 分子動力學模擬 267
6.5.2 蒙特卡洛模擬 270
6.5.3 第一性原理 272
6.6 本章小結 274
參考文獻 274
索引 286
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