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石墨烯宏觀材料及應用 版權信息
- ISBN：9787562864103
- 條形碼：9787562864103 ; 978-7-5628-6410-3
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
石墨烯宏觀材料及應用 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(chǎn)業(yè)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(zhì)高強材料。正因如此，一經(jīng)問世便吸引了全球范圍的關注。石墨烯有可能創(chuàng)造一個全新的產(chǎn)業(yè)，石墨烯產(chǎn)業(yè)將成為未來全球高科技產(chǎn)業(yè)競爭的高地，這一點已經(jīng)成為國內(nèi)外學術界和產(chǎn)業(yè)界的共識。 從2004年至今，已經(jīng)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(chǎn)業(yè)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？偨Y歷史，是為了更好地走向未來。對于新興的石墨烯產(chǎn)業(yè)來說，戰(zhàn)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(nèi)外已經(jīng)出版了數(shù)十部石墨烯相關書籍，其中不乏經(jīng)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(nèi)外前沿研究進展，展示石墨烯新材料的產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀與發(fā)展前景，尤其希望能夠充分體現(xiàn)國人對石墨烯領域的貢獻。 本叢書共包括22分冊，執(zhí)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(yè)性和科學性。叢書分五大部分，囊括了從石墨烯的基本性質(zhì)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(chǎn)品的計量檢測標準等全方位的知識總結。同時，兩份產(chǎn)業(yè)研究報告詳細闡述了世界各國的石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和未來發(fā)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(nèi)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(tǒng)性、知識性、專業(yè)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(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展有所助益。 1. “戰(zhàn)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(guī)劃項目/國家出版基金叢書由石墨烯的基本性質(zhì)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(fā)展現(xiàn)狀報告、石墨烯科普知識等五大部分共22分冊構成，本書為14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(fā)展的重要推動者、北京大學教授、北京石墨烯研究院創(chuàng)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(zhì)紙，彩色印刷，清晰直觀地展現(xiàn)了石墨烯的結構、模擬及表征結果。
石墨烯宏觀材料及應用 內(nèi)容簡介
本書從簡要介紹石墨烯的性質(zhì)與制備開始，進而詳述石墨烯宏觀組裝的概念、原理及方法。本書以宏觀組裝材料的維度分類，綜述了石墨烯纖維、石墨烯膜及石墨烯三維組裝體的研究歷程與進展，并進一步分析其結構與性能的基本關系。本書同時著力于石墨烯宏觀組裝材料的應用，從力學、熱學、儲能、環(huán)境凈化、光熱與光電、電磁屏蔽與吸波、催化等方面展開論述，逐步形成石墨烯宏觀組裝材料應用的索引地圖。本書適用于從事石墨烯宏觀組裝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(yè)的學生和科研人員。
石墨烯宏觀材料及應用 目錄
緒論 石墨烯的詩與遠方
1章 石墨烯概述
1.1 石墨烯的結構與性能
1.1.1 石墨烯的結構
1.1.2石墨烯的力學性能
1.1.3石墨烯的電學性能
1.1.4石墨烯的光學性能
1.1.5石墨烯的熱學性能
1.1.6石墨烯的其他性能
1.2 石墨烯的制備
1.2.1機械剝離法
1.2.2電化學剝離法
1.2.3超聲輔助溶液剝離法
1.2.4外延生長法
1.2.5化學氣相沉積法
1.2.6氧化還原法
1.3 氧化石墨烯的結構和性能
1.3.1氧化石墨烯的結構
1.3.2氧化石墨烯的性能
1.4 氧化石墨烯的制備與還原
1.4.1氧化石墨烯的制備
1.4.2氧化石墨烯的還原
參考文獻
第2章 石墨烯宏觀組裝概述
2.1 宏觀組裝概念
2.2 宏觀組裝原理及方法
2.3 石墨烯宏觀組裝體概述
參考文獻
第3章 石墨烯纖維
3.1 石墨烯纖維概述
3.2 石墨烯纖維的制備方法
3.2.1 液晶濕法紡絲
3.2.2 其他制備方法
3.2.3 石墨烯纖維制備方法的發(fā)展趨勢
3.3 石墨烯纖維的高性能化與功能化
3.3.1 高強度石墨烯纖維
3.3.2 高導電石墨烯纖維
3.3.3 高導熱石墨烯纖維
3.4 石墨烯纖維的多功能化應用
3.4.1 纖維狀超級電容器
3.4.2 纖維狀電池
3.4.3 智能驅(qū)動器
3.4.4 多功能織物
3.5 石墨烯復合纖維
3.5.1 高分子-石墨烯纖維
3.5.2 金屬-石墨烯纖維
3.5.3 無機非金屬-石墨烯纖維
參考文獻
第4章 石墨烯膜
4.1 石墨烯膜的制備方法
4.1.1 抽濾誘導自組裝法
4.1.2 刮涂法
4.1.3 紡膜法
4.1.4 噴涂法
4.1.5 其他方法
4.2 石墨烯膜的結構與性能調(diào)控
4.2.1 邊緣缺陷優(yōu)化
4.2.2內(nèi)部結構缺陷優(yōu)化
4.2.3 壓力對石墨烯膜結構的調(diào)控
4.3二維石墨烯膜的應用
4.3.1 結構材料
4.3.2 儲能材料
4.3.3 導熱散熱材料
4.3.4 透明電極
4.3.5 吸波和電磁屏蔽
4.3.6 分離膜材料
4.3.7 催化膜材料
4.4 總結
參考文獻
第5章 石墨烯宏觀三維材料
5.1 石墨烯氣凝膠
5.1.1 干法組裝
5.1.2 濕法組裝
5.1.3應用
5.2 石墨烯水凝膠
5.3 石墨烯塊體材料
參考文獻
第6章 石墨烯宏觀材料力學性能及應用
6.1力學結構材料
6.1.1石墨烯基力學結構材料
6.1.2石墨烯結構增強復合材料
6.2彈性材料
6.2.1引入熵彈性
6.2.2構筑微結構
6.3 總結
參考文獻
第7章 石墨烯宏觀材料的導熱性能
7.1石墨烯宏觀材料的結構與導熱性能的關系
7.2石墨烯導熱的影響因素
7.2.1尺寸依賴性
7.2.2缺陷依賴性
7.2.3 取向依賴性
7.2.4溫度依賴性
7.2.5界面依賴性
7.2.6層數(shù)依賴性
7.27應力依賴性
7.3 石墨烯宏觀材料的熱導率
7.3.1 石墨烯纖維
7.3.2 石墨烯膜
7.3.3 石墨烯氣凝膠
參考文獻
第8章 石墨烯宏觀材料在電池領域的應用
8.1石墨烯在鋰離子電池中的應用
8.1.1鋰離子電池簡介
8.1.2鋰離子電池負極材料
8.1.3 石墨烯用作負極活性物質(zhì)
8.1.4 石墨烯基負極復合材料
8.1.5石墨烯在鋰離子電池正極中的應用
8.1.6石墨烯在鋰離子電池負極中的應用
8.1.7石墨烯在鋰離子電池其他部分的應用
8.2石墨烯在鋰硫電池中的應用
8.2.1鋰硫電池的機理
8.2.2鋰硫電池的發(fā)展歷程
8.2.3鋰硫電池的研究進展
8.2.4傳統(tǒng)碳材料與硫復合
8.2.5硫-石墨烯復合材料
8.3鋁離子電池
8.3.1鋁離子電池的發(fā)展
8.3.2水系鋁離子電池
8.3.3水系鋁-空氣電池
8.3.4非水系鋁離子電池中的離子液體
8.3.5鋁-石墨烯電池
8.3.6鋁-硫電池
參考文獻
第9章 石墨烯宏觀材料在超級電容器領域的應用
9.1 超級電容器簡介
9.2 用于超級電容器的石墨烯結構特征
9.2.1 石墨烯層間距的影響與控制
9.2.2 石墨烯的邊緣與缺陷
9.3 一維石墨烯基電極材料
9.4 二維石墨烯基電極材料
9.5 三維石墨烯基電極材料
9.6 石墨烯基超級電容器的發(fā)展趨勢
參考文獻
10章 石墨烯宏觀材料在環(huán)境凈化領域的應用
10.1 石墨烯分離膜材料
10.1.1 單層完美石墨烯膜
10.1.2 單層多孔石墨烯膜
10.1.3 多層石墨烯膜
10.1.4 石墨烯分離膜的總結與展望
10.2 石墨烯吸附材料
10.2.1 有機染料的吸附
10.2.2 油性有機液體的吸附
10.2.3 重金屬離子的吸附
10.2.4 空氣污染物的吸附
參考文獻
11章 石墨烯宏觀材料在光熱及光電領域的應用
11.1 光熱海水淡化
11.1.1 石墨烯材料
11.1.2 石墨烯基復合材料
11.2 光電探測
11.2.1 石墨烯基光電探測器設計
11.2.2 石墨烯官能化
11.2.3 石墨烯雜化材料
11.3 太陽能電池
11.3.1 石墨烯電極
11.3.2 石墨烯對電極
11.3.3 石墨烯電子/空穴傳輸層
11.3.4 石墨烯肖特基結
參考文獻
12章 石墨烯宏觀材料的其他應用
12.1 石墨烯電磁屏蔽與吸波
12.1.1電磁屏蔽及吸波機理
12.1.2石墨烯電磁屏蔽及吸波材料
12.2石墨烯基催化化學
12.2.1 石墨烯催化
12.2.2 氧化石墨烯催化
12.2.3 還原氧化石墨烯催化
12.2.4 摻雜石墨烯催化
12.2.5 功能化氧化石墨烯催化
參考文獻
索引
跋 石墨烯與創(chuàng)新賦
1章 石墨烯概述
1.1 石墨烯的結構與性能
1.1.1 石墨烯的結構
1.1.2石墨烯的力學性能
1.1.3石墨烯的電學性能
1.1.4石墨烯的光學性能
1.1.5石墨烯的熱學性能
1.1.6石墨烯的其他性能
1.2 石墨烯的制備
1.2.1機械剝離法
1.2.2電化學剝離法
1.2.3超聲輔助溶液剝離法
1.2.4外延生長法
1.2.5化學氣相沉積法
1.2.6氧化還原法
1.3 氧化石墨烯的結構和性能
1.3.1氧化石墨烯的結構
1.3.2氧化石墨烯的性能
1.4 氧化石墨烯的制備與還原
1.4.1氧化石墨烯的制備
1.4.2氧化石墨烯的還原
參考文獻
第2章 石墨烯宏觀組裝概述
2.1 宏觀組裝概念
2.2 宏觀組裝原理及方法
2.3 石墨烯宏觀組裝體概述
參考文獻
第3章 石墨烯纖維
3.1 石墨烯纖維概述
3.2 石墨烯纖維的制備方法
3.2.1 液晶濕法紡絲
3.2.2 其他制備方法
3.2.3 石墨烯纖維制備方法的發(fā)展趨勢
3.3 石墨烯纖維的高性能化與功能化
3.3.1 高強度石墨烯纖維
3.3.2 高導電石墨烯纖維
3.3.3 高導熱石墨烯纖維
3.4 石墨烯纖維的多功能化應用
3.4.1 纖維狀超級電容器
3.4.2 纖維狀電池
3.4.3 智能驅(qū)動器
3.4.4 多功能織物
3.5 石墨烯復合纖維
3.5.1 高分子-石墨烯纖維
3.5.2 金屬-石墨烯纖維
3.5.3 無機非金屬-石墨烯纖維
參考文獻
第4章 石墨烯膜
4.1 石墨烯膜的制備方法
4.1.1 抽濾誘導自組裝法
4.1.2 刮涂法
4.1.3 紡膜法
4.1.4 噴涂法
4.1.5 其他方法
4.2 石墨烯膜的結構與性能調(diào)控
4.2.1 邊緣缺陷優(yōu)化
4.2.2內(nèi)部結構缺陷優(yōu)化
4.2.3 壓力對石墨烯膜結構的調(diào)控
4.3二維石墨烯膜的應用
4.3.1 結構材料
4.3.2 儲能材料
4.3.3 導熱散熱材料
4.3.4 透明電極
4.3.5 吸波和電磁屏蔽
4.3.6 分離膜材料
4.3.7 催化膜材料
4.4 總結
參考文獻
第5章 石墨烯宏觀三維材料
5.1 石墨烯氣凝膠
5.1.1 干法組裝
5.1.2 濕法組裝
5.1.3應用
5.2 石墨烯水凝膠
5.3 石墨烯塊體材料
參考文獻
第6章 石墨烯宏觀材料力學性能及應用
6.1力學結構材料
6.1.1石墨烯基力學結構材料
6.1.2石墨烯結構增強復合材料
6.2彈性材料
6.2.1引入熵彈性
6.2.2構筑微結構
6.3 總結
參考文獻
第7章 石墨烯宏觀材料的導熱性能
7.1石墨烯宏觀材料的結構與導熱性能的關系
7.2石墨烯導熱的影響因素
7.2.1尺寸依賴性
7.2.2缺陷依賴性
7.2.3 取向依賴性
7.2.4溫度依賴性
7.2.5界面依賴性
7.2.6層數(shù)依賴性
7.27應力依賴性
7.3 石墨烯宏觀材料的熱導率
7.3.1 石墨烯纖維
7.3.2 石墨烯膜
7.3.3 石墨烯氣凝膠
參考文獻
第8章 石墨烯宏觀材料在電池領域的應用
8.1石墨烯在鋰離子電池中的應用
8.1.1鋰離子電池簡介
8.1.2鋰離子電池負極材料
8.1.3 石墨烯用作負極活性物質(zhì)
8.1.4 石墨烯基負極復合材料
8.1.5石墨烯在鋰離子電池正極中的應用
8.1.6石墨烯在鋰離子電池負極中的應用
8.1.7石墨烯在鋰離子電池其他部分的應用
8.2石墨烯在鋰硫電池中的應用
8.2.1鋰硫電池的機理
8.2.2鋰硫電池的發(fā)展歷程
8.2.3鋰硫電池的研究進展
8.2.4傳統(tǒng)碳材料與硫復合
8.2.5硫-石墨烯復合材料
8.3鋁離子電池
8.3.1鋁離子電池的發(fā)展
8.3.2水系鋁離子電池
8.3.3水系鋁-空氣電池
8.3.4非水系鋁離子電池中的離子液體
8.3.5鋁-石墨烯電池
8.3.6鋁-硫電池
參考文獻
第9章 石墨烯宏觀材料在超級電容器領域的應用
9.1 超級電容器簡介
9.2 用于超級電容器的石墨烯結構特征
9.2.1 石墨烯層間距的影響與控制
9.2.2 石墨烯的邊緣與缺陷
9.3 一維石墨烯基電極材料
9.4 二維石墨烯基電極材料
9.5 三維石墨烯基電極材料
9.6 石墨烯基超級電容器的發(fā)展趨勢
參考文獻
10章 石墨烯宏觀材料在環(huán)境凈化領域的應用
10.1 石墨烯分離膜材料
10.1.1 單層完美石墨烯膜
10.1.2 單層多孔石墨烯膜
10.1.3 多層石墨烯膜
10.1.4 石墨烯分離膜的總結與展望
10.2 石墨烯吸附材料
10.2.1 有機染料的吸附
10.2.2 油性有機液體的吸附
10.2.3 重金屬離子的吸附
10.2.4 空氣污染物的吸附
參考文獻
11章 石墨烯宏觀材料在光熱及光電領域的應用
11.1 光熱海水淡化
11.1.1 石墨烯材料
11.1.2 石墨烯基復合材料
11.2 光電探測
11.2.1 石墨烯基光電探測器設計
11.2.2 石墨烯官能化
11.2.3 石墨烯雜化材料
11.3 太陽能電池
11.3.1 石墨烯電極
11.3.2 石墨烯對電極
11.3.3 石墨烯電子/空穴傳輸層
11.3.4 石墨烯肖特基結
參考文獻
12章 石墨烯宏觀材料的其他應用
12.1 石墨烯電磁屏蔽與吸波
12.1.1電磁屏蔽及吸波機理
12.1.2石墨烯電磁屏蔽及吸波材料
12.2石墨烯基催化化學
12.2.1 石墨烯催化
12.2.2 氧化石墨烯催化
12.2.3 還原氧化石墨烯催化
12.2.4 摻雜石墨烯催化
12.2.5 功能化氧化石墨烯催化
參考文獻
索引
跋 石墨烯與創(chuàng)新賦
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