Handbook of Layered Materials pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:CRC

作者:Scott M. Auerbach

出品人:

页数:646

译者:

出版时间:2004-03-01

价格:USD 209.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780824753498

丛书系列:

图书标签:

Layered Materials
2D Materials
Materials Science
Nanoscience
Nanotechnology
Condensed Matter Physics
Materials Chemistry
Graphene
MXenes
Topological Insulators

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具体描述

Focusing on layered compounds at the core of materials intercalation chemistry, this reference comprehensively explores clays and other classes of materials exhibiting the ability to pillar, or establish permanent intracrystalline porosity within layers. It offers an authoritative presentation of their fundamental properties as well as summaries of cutting-edge research results. This work outlines modern usages of clays and other layered materials, including catalytic and photocatalytic applications.With chapters that explain basic concepts first before delving into more scientifically complex topics, the "Handbook of Layered Materials": examines chemistry of clays, pillared clays, and pillared clay heterostructures; scrutinizes layered zirconium phosphates and phosphonates, double hydroxides, manganese oxides, metal chalcogenides, and polysilicates; offers clear descriptions of clay-organic interactions and devotes one chapter specifically to nitroaromatic compound sorption; covers findings in photochemistry and the molecular modeling of surface chemistry; reports recent developments in synthesis, characterization, and host-guest chemistry; and, contains over 2300 current references, formatting many into expedient tables. The companion publication to the lauded "Handbook of Zeolite Science and Technology" (Marcel Dekker, Incorporated) from the same expert editors, this reference is ideal for materials chemists and engineers; chemical engineers; and, graduate-level students in these disciplines.

《层状材料手册》内容梗概：《层状材料手册》是一部详尽阐述层状材料科学与工程的权威性参考著作。本书汇集了领域内顶尖学者和研究人员的最新研究成果与深刻见解，旨在为从事材料科学、化学、物理、工程以及相关交叉学科的研究人员、工程师和学生提供一个全面、深入的知识体系。本书共分为十五章，系统地介绍了层状材料的结构、性质、制备方法、表征技术以及广泛的应用前景。第一部分：层状材料的基础理论与结构第一章：层状材料概述定义与分类：清晰界定层状材料的概念，并按照化学成分、原子结构、电子性质等不同维度对其进行分类，例如二维材料（石墨烯、过渡金属硫族化合物）、插层化合物（过渡金属氧化物、石墨层间化合物）等。形成与演化：探讨层状材料的形成机制，包括化学合成、物理剥离等途径，以及在不同环境下的稳定性与相变。结构特点：深入分析层状结构的基本单元，如二维晶格、范德华力层间作用，以及这些结构特征如何影响材料的宏观性质。第二章：经典层状材料的晶体结构与电子性质二维材料的结构多样性：详细介绍石墨烯、氮化硼、二硫化钼、二硒化钨等典型二维材料的晶体结构，包括其原子排列、对称性以及不同多型体的差异。层间相互作用：解析层与层之间的范德华力、π-π堆积等弱相互作用，并探讨这些相互作用对材料电子结构和物理性质的影响。电子带隙与载流子特性：阐述不同层状材料的电子能带结构，包括半导体、导体和绝缘体，以及其载流子迁移率、密度等关键电子学参数。第三章：新型层状材料的设计与合成原子设计原理：介绍如何通过改变元素组成、引入缺陷、构建异质结等方式，设计具有特定电子、光学或催化性质的新型层状材料。化学合成方法：详述化学气相沉积（CVD）、液相剥离、溶剂热法、固相反应等主流的层状材料合成技术，并分析其优缺点和适用范围。物理制备技术：涵盖机械剥离、超声辅助剥离等方法，并重点介绍如何控制材料的厚度、尺寸和质量。第二部分：层状材料的物理与化学性质第四章：层状材料的光学性质光吸收与发射：分析层状材料的光谱学特性，包括其对不同波长光的吸收和反射能力，以及荧光、磷光等发光现象。激子效应与非线性光学：深入探讨层状材料中存在的激子效应，及其在光电子器件中的应用潜力，并介绍其在非线性光学领域的性能。电光与磁光效应：研究层状材料在电场和磁场作用下的光学响应，及其在调制器、开关等器件中的应用。第五章：层状材料的电学性质导电性与载流子传输：分析层状材料的导电机制，包括表面导电、层间导电等，并探讨载流子的输运机制，如隧道效应、跳跃导电等。场效应与导电沟道：详细介绍层状材料作为场效应晶体管（FET）沟道材料的优势，以及其高性能化所需的关键因素。超导性与量子现象：探讨部分层状材料表现出的超导特性，以及可能存在的量子霍尔效应、分数量子霍尔效应等奇特量子现象。第六章：层状材料的热学与力学性质热导率与热稳定性：研究层状材料在不同方向上的热导率差异，以及其在高温下的热稳定性，为热管理应用提供依据。弹性模量与机械强度：分析层状材料的力学性能，包括其抗拉强度、杨氏模量，以及层状结构如何影响其断裂韧性。摩擦学性能：探讨层状材料优异的润滑性能，特别是石墨烯和二硫化钼在摩擦学领域的应用。第七章：层状材料的催化与储能性质表面催化活性：解析层状材料因其高比表面积和丰富的边缘位点而表现出的优异催化活性，在氧化还原反应、析氢反应等中的应用。电化学储能：深入介绍层状材料在锂离子电池、钠离子电池、超级电容器等储能器件中的应用，重点关注其作为电极材料的优势。光催化与电催化：研究层状材料在光催化分解水制氢、CO2还原等光化学过程中的作用，以及在电催化领域的潜力。第三部分：层状材料的制备、表征与应用第八章：层状材料的精密制备与工程化大面积制备技术：重点介绍CVD等能够实现大面积、高质量层状材料制备的关键技术，以及其在工业化生产中的挑战。图案化与微纳加工：讲解如何对层状材料进行精确的图案化和微纳加工，以构建复杂的器件结构。功能化与复合化：介绍通过化学修饰、表面功能化、与其他材料复合等手段，调控层状材料的性能，拓展其应用范围。第九章：层状材料的先进表征技术高分辨率显微技术：介绍透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）等用于观察层状材料形貌、结构的先进技术。光谱学表征：重点阐述拉曼光谱、X射线光电子能谱（XPS）、紫外-可见吸收光谱等在分析层状材料化学成分、电子态和晶格振动等方面的应用。表面科学技术：介绍原子力显微镜（AFM）、扫描隧道显微镜（STM）等用于探测材料表面原子排列和电子性质的技术。衍射技术：涵盖X射线衍射（XRD）、中子衍射等用于确定晶体结构和相组成的方法。第十章：层状材料在电子器件中的应用场效应晶体管（FET）：详细阐述层状材料作为沟道材料的优势，及其在高性能、柔性电子器件中的应用前景。传感器：介绍层状材料在气体传感器、生物传感器、化学传感器等领域的高灵敏度和选择性。光电器件：包括光电探测器、LED、太阳能电池等，重点分析层状材料在提高器件效率和拓展功能方面的作用。第十一章：层状材料在能源领域的应用锂离子电池与固态电池：深入探讨层状材料作为正负极材料在提高能量密度、循环寿命和安全性能方面的潜力。超级电容器：介绍层状材料的高比电容和快速充放电性能，以及其在储能设备中的应用。催化与燃料电池：分析层状材料在电催化析氢、氧还原反应以及作为燃料电池电极材料方面的性能。第十二章：层状材料在催化与环境领域的应用多相催化：深入研究层状材料作为催化剂在有机合成、环境污染物降解等方面的应用。吸附与分离：利用层状材料的层间通道和高比表面积，实现气体、液体污染物的高效吸附和分离。水处理与膜技术：介绍层状材料在水净化、海水淡化等领域的应用，如构建高性能的纳米过滤膜。第十三章：层状材料在生物医学领域的应用药物递送系统：利用层状材料的层间空间和可调控表面性质，设计高效的药物载体。生物成像与诊断：开发基于层状材料的荧光探针、造影剂等，用于疾病的早期诊断和治疗监测。生物传感器与组织工程：探索层状材料在生物信号检测、细胞培养支架等方面的应用。第十四章：层状材料在复合材料与结构应用中的潜力增强复合材料：将层状材料作为增强填料，显著提升聚合物、陶瓷、金属基复合材料的力学性能、导电性和阻燃性。先进涂层与防护：利用层状材料的低摩擦、高硬度和耐腐蚀性，开发高性能的表面涂层。结构材料：探索层状材料在轻质高强结构件、隔热材料等方面的应用。第十五章：层状材料的未来展望与挑战前沿研究方向：预测层状材料领域未来的发展趋势，例如多功能集成、智能化材料设计、量子调控等。技术挑战与机遇：分析在规模化生产、成本控制、器件集成、理论理解等方面存在的挑战，并提出相应的解决方案。交叉学科融合：强调层状材料研究需要与物理、化学、工程、生命科学等学科的深度融合，以推动科学技术的整体进步。《层状材料手册》不仅是研究层状材料的宝贵资源，更是启发创新思维、推动学科发展的催化剂，为读者在层状材料领域的研究与应用提供强有力的支持。