材料科学技术著作丛书：一维氧化锌纳米材料 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张跃 等 著

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• 氧化锌
• 纳米材料
• 一维材料
• 材料科学
• 材料技术
• 纳米技术
• 半导体材料
• 物理
• 化学
• 材料工程

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030264459

版次：1

商品编码：10005913

包装：精装

开本：16开

出版时间：2010-02-01

用纸：胶版纸

页数：463

字数：583000

正文语种：中文

内容简介

　　《一维氧化锌纳米材料》对一维氧化锌(ZnO)纳米材料的制备、结构、性能及应用等方面进行了较系统的介绍。在《一维氧化锌纳米材料》的撰写过程中，作者力求尽可能全面反映本领域国内外具有代表性的研究成果以及最新的研究进展。
　　全书共分九章。第1章为纳米材料概述；第2章和第3章分别为一维ZnO纳米材料的理论研究和表征新技术；第4章—第6章介绍了一维ZnO纳米材料的制备方法、形貌结构及生长机理；第7章为—维掺杂ZnO纳米材料的制备与结构；第8章为一维ZnO纳米材料的性能；第9章为一维ZnO纳米材料的应用。
　　《一维氧化锌纳米材料》可供高等院校及科研单位从事纳米材料和纳米技术研究工作的科研人员使用，也可作为高等院校材料、物理、化学及相关专业高年级本科生、研究生的参考用书。

作者简介

　　张跃，1958年出生于湖南长沙，1993年获工学博士学位，2000年由Ant。hony Mason Fellowship资助在澳大利亚新南威尔士大学进行合作研究，2001年由JSPS资助在日本东北大学、东京大学、东京工业大学进行合作研究和学术访问，2002年为美国佐治亚理工学院纳米材料技术中心访问教授。
　　张跃教授现任北京科技大学副校长、国务院学位委员会学科评议组材料科学与工程组成员、国家自然科学基金委员会专家评审组成员、北京市新能源材料与技术重点实验室主任，并兼任中国金属学会常务理事及材料分会理事长、中国体视学会副理事长及材料分会理事长、中国微米纳米技术学会纳米科学技术分会常务理事、中国电子显微镜学会物理与材料专业委员会副主任、全国工程硕士教育指导委员会委员、全国MPA教育指导委员会委员、北京市学位委员会委员、中国博士后基金会理事、中国学位与研究生教育学会常务理事、北京科技大学学位委员会副主任，以及Journal of NanoResearch、Frontiers of Physics in China、International Journal of Minerals、Metallurgy and Materials、《中国体视学及图像分析》、《电子显微学报》编委等职务。
　　张跃教授是国家杰出青年科学基金和教育部“跨世纪优秀人才培养计划”获得者、北京市高等学校青年学科带头人，享受国务院政府特殊津贴。先后负责和.承担了国家及省部级科研项目共30余项，其中包括“973”项目、“863”计划项目、科技部重大国际合作项目、国家杰出青年科学基金项目、国家自然科学基金项目（包括重大国际合作、重点及面上项目）、军工项目以及其他国家或省部级项目。共获省部级一等奖5项、二等奖5项，获国家首次自然科学基金资助项目优秀论文鼓励。发表国内外期刊论文200余篇，其中SCI、EI收录160余篇，被他人引用近千次，其中单篇他人引用160余次；发表国内外会议论文近100篇。参加撰写中文专著6部、英文专著1部。申请专利20余项，已授权10项。指导博士后6人，博士生20余人，硕士生30余人。

内页插图

目录

序
前言
第1章 概述
1.1 纳米材料简介
1.2 ZnO纳米材料简介
参考文献

第2章 一维ZnO纳米材料的理论研究
2.1 第一性原理计算方法简介
2.2 包络函数法
2.3 电子结构的第一性原理研究
2.3.1 纳米材料电子态的影响因素
2.3.2 ZnO纳米材料禁带宽度的变化
2.3.3 氢钝化对ZnO纳米线的影响
2.3.4 掺杂ZnO纳米线的电子结构
2.4 电子结构的包络函数法研究
2.4.1 ZnO纳米线的光学性能
2.4.2 Mn掺杂ZnO纳米线的奇异磁性
2.5 结构、性能和应用的第一性原理研究
2.5.1 In掺杂实现ZnO纳米盘的极性生长
2.5.2 ZnO纳米线的高压结构相变
2.5.3 ZnO纳米线的禁带宽度随压强的变化
2.5.4 ZnO纳米线的力学性能
2.5.5 传感器工作原理的探讨
参考文献

第3章 一维ZnO纳米材料表征新技术
3.1 纳米尺度表征和测量的特殊性
3.2 STM-TEM组合表征测量系统
3.3 SEM原位操纵测试系统
3.4 扫描探针分析
参考文献

第4章 一维ZnO纳米材料的制备方法
4.1 气相沉积法
4.1.1 热蒸发化学气相沉积1——简单蒸气反应沉积法
4.1.2 热蒸发化学气相沉积2——碳热还原反应
4.1.3 热蒸发化学气相沉积3MOCVD
4.1.4 热蒸发物理气相沉积
4.1.5 脉冲激光沉积
4.1.6 分子束外延法
4.1.7 射频磁控溅射法
4.2 液相反应法
4.2.1 液相直接反应法
4.2.2 电化学沉积法
4.2.3 模板法
4.2.4 溶胶-凝胶法
4.3 固态反应法
参考文献

第5章 一维ZnO纳米材料的形貌结构
5.1 纳米棒和四针状纳米棒
5.1.1 纳米棒
5.1.2 四针状纳米棒
5.2 纳米阵列
5.3 纳米线、纳米带
5.3.1 纳米线
5.3.2 纳米带
5.4 芯-壳结构
5.5 齿状纳米结构
5.6 其他形貌
5.7 结构缺陷
5.8 损伤与结构稳定性
5.8.1 高压相变研究
5.8.2 电致损伤
5.8.3 力学损伤
5.8.4 化学损伤
参考文献

第6章 一维ZnO纳米材料的生长机理
6.1 气-固机理
6.2 气-液-固机理
6.3 螺旋位错生长机理
6.4 极性面控制生长机理
6.5 模板辅助生长机理
6.6 生长过程的其他解释
参考文献

第7章 一维掺杂ZnO纳米材料的制备及结构
7.1 n型掺杂ZnO纳米材料
7.1.1 h掺杂一维ZnO纳米材料
7.1.2 Ga掺杂一维ZnO纳米材料
7.1.3 Sn掺杂一维ZnO纳米材料
7.1.4 S掺杂一维ZnO纳米材料
7.1.5 其他n型掺杂一维ZnO纳米材料
7.2 磁性元素掺杂ZnO基稀磁半导体材料
7.2.1 稀磁半导体简介
7.2.2 Mn掺杂一维ZnO纳米材料
7.2.3 Co掺杂一维ZnO纳米材料
7.2.4 Ni掺杂一维ZnO纳米材料
7.2.5 其他磁性掺杂ZnO纳米材料
7.3 p型掺杂ZnO纳米材料
7.3.1 p型掺杂ZnO纳米材料的研究现状
7.3.2 N元素的掺杂
7.3.3 P元素的掺杂
7.3.4 As元素的掺杂
7.3.5 Al、N共掺杂
7.3.6 Li元素的掺杂
参考文献

第8章 一维ZnO纳米材料的性能
8.1 力学性能
8.1.1 弹性模量
8.1.2 强度
8.1.3 塑性
8.8.2 场发射性能
8.2.1 单根纳米线的场发射性能
8.2.2 大面积纳米线的场发射性能
8.2.3 强流场发射性能
8.2.4 影响场发射性能的因素
8.3 电输运性能
8.3.1 纯ZnO纳米材料的电输运性能
8.3.2 掺杂ZnO纳米材料的电输运性能
8.4 稀磁性能
8.4.IMn掺杂ZnO纳米材料的磁性
8.4.2 Co掺杂ZnO纳米材料的磁性
8.4.3 Ni掺杂ZnO纳米材料的磁性
8.4.4 其他磁性掺杂工作
8.5 光学性能
8.5.1 光致发光性能
8.5.2 光散射性能
8.5.3 受激辐射与波导性能
8.6 其他性能
8.6.1 压电性能
8.6.2 光催化性能
8.6.3 光电性能
8.6.4 吸波性能
参考文献

第9章 一维ZnO纳米材料的应用
9.1 一维纳米材料器件的研究进展概述
9.2 光学器件
9.2.1 光致发光器件
9.2.2 电致发光器件
9.2.3 光传导器件
9.3 电子器件
9.3.1 二极管
9.3.2 三极管
9.3.3 多功能场效应晶体管
9.4 场发射器件
9.5 传感器件
9.5.1 湿度传感器
9.5.2 气敏传感器
9.5.3 生物传感器
9.5.4 压力传感器
9.5.5 其他传感器件
9.6 光伏器件
9.7 压电器件
参考文献

精彩书摘

　　纳米材料分析包括组分与结构表征和性能研究两个方面。电子显微镜和扫描隧道显微镜技术是最常用的表征手段，另外，其他常用的分析方法同样被广泛用于纳米材料的分析表征，如光电子能谱、振动光谱、X射线吸收精细结构谱、电子自旋共振、质谱、超快激光光谱、差热与热重分析、液相色谱、磁学和电学分析系统等。
　　由于各种测试技术的多样性，在此不做一一介绍。本章主要介绍近年来发展起来的三种新型表征测量技术：sTM-TEM组合表征测量系统、SEM原位操纵测试系统及扫描探针分析技术，并结合实例说明其在znO纳米材料表征及测量中的实际应用。
　　3.1 纳米尺度表征和测量的特殊性
　　纳米表征与测量在纳米科技中起着举足轻重的作用，纳米科技研究的飞速发展对纳米表征与测量提出了更为迫切的要求。当今晶体管和量子效应原理性器件已进入到亚微米级，芯片的存储密度越来越高，尺寸越来越小，纳米电子学中的器件集成已不再遵循微电子学的规律，量子效应将起主导作用。如何评价纳米器件是摆在纳米表征与测量科学面前的重要课题。
　　由于纳米结构特征组织微细的特点，其组织结构及性能的测量表征都要求相应尺度的高度局域化的仪器设备和分析技术。相对在宏观尺度上的表征与测量，在微细尺度的工作显然要难得多。在纳米材料分析表征中所遇到的问题主要来源于尺寸与结构的不均匀性以及对单个小尺寸材料可控操作上的困难。对于不同体系的材料，需要选择适当的结构分析与性能研究方法。目前对纳米结构基本单元本征性质的研究仍是具有挑战性的课题。纳米尺度表征与测量的特殊性在于：允许偏差要求严格。测量数据的起伏随被测物体的尺寸减小而增加。定性地说，由于不均匀性的影响依体积的平方根的倒数而增加，因此对纳米结构测不准的可能性增大。测量信号强度较弱。对于电学的器件，小距离意味着大电场，很可能在不大的电压下便被击穿。当器件有缺陷和杂质时尤为危险。在给定每表面单位消耗一定热量和电阻恒定的条件下，电流随截面尺寸的二分之三次方减小，同时，电流密度却随半径的平方根而增加，这样电迁移就成问题了。

前言/序言

　　纳米科学技术是一个新兴的、发展迅猛的多学科交叉融合的前沿领域，涉及诸多的研究领域与技术产业，是21世纪主流的科学技术之一，当前已成为世界高新技术战略竞争的热点，将对人类社会的发展和科技进步产生巨大影响，也是近十年来世界各国政府、科研机构以及企业高度关注和高额投入的研发领域。我国政府对纳米科学技术高度重视，国务院2006年发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006——2020年）55及国家“十二五”科技发展战略规划都将纳米研究作为重大研究计划，科技部、国家自然科学基金委员会等部门也给予了纳米科学技术领域研究极大的关注与多方面的经费支持。目前，我国纳米科学技术的研究发展迅速，在诸多研究方向取得了举世瞩目的成就，在国际上占有重要地位。
　　在我国的高等院校和科研单位，有很多研究小组从事纳米科学技术领域的研究，取得了具有国际水平、甚至国际一流水平的研究成果，发表了大量高水平的研究论文。美国科学引文数据库（Webof Science）显示，2007年我国在纳米科学与技术领域发表的论文总数已排名世界第二。在纳米材料体系中，一维ZnO纳米材料由于具有独特的优异性能和广阔的应用前景，近十年来受到研究者高度关注，相关的研究成果不断涌现。北京科技大学的张跃教授以及他所领导的研究团队，从事一维ZnO纳米材料的研究已近十年，在一维ZnO纳米材料的控制合成、性能和结构调控与表征以及相关功能器件的构筑等方面进行了系统而又深入的研究，取得了较多研究成果和较大进展，受到了国内外同行的关注。

材料科学技术著作丛书：一维氧化锌纳米材料 内容简介 《材料科学技术著作丛书：一维氧化锌纳米材料》是一部系统、深入地探讨一维氧化锌（ZnO）纳米材料的专著。本书全面阐述了ZnO一维纳米材料的独特结构、生长机理、制备方法、物理化学性质，以及在能源、环境、生物医药、电子器件等领域的广泛应用前景。本书旨在为材料科学家、工程师、研究生以及对纳米材料领域感兴趣的读者提供一个全面、权威的参考，激发新的研究思路和技术创新。 第一章 引言 本章将为读者构建理解ZnO一维纳米材料的宏观视角。我们将首先回顾纳米材料领域的蓬勃发展，强调纳米材料在现代科技中的核心地位。随后，聚焦于氧化锌（ZnO），介绍其作为一种重要的宽禁带半导体氧化物的基本特性，包括其优异的光电、压电、热释电等性质，以及其在传统材料科学中的应用基础。在此基础上，本书将重点阐述一维纳米结构（如纳米线、纳米棒、纳米带、纳米针等）为何对ZnO材料的性能产生革命性的影响。我们将探讨尺寸效应、表面效应以及各向异性生长如何赋予一维ZnO纳米材料与块体材料截然不同的物理化学特性，从而开启其在众多尖端技术中的巨大潜力。本章将为后续章节的深入探讨奠定坚实的基础，引导读者认识到ZnO一维纳米材料研究的意义与价值。 第二章 一维氧化锌纳米材料的结构与生长机理 本章将深入剖析一维ZnO纳米材料的微观世界。我们将详细介绍各种典型一维ZnO纳米结构的晶体结构、形貌特征以及尺寸参数，包括但不限于纳米线（nanowires）、纳米棒（nanorods）、纳米带（nanobelts）、纳米针（nanoneedles）等，并提供相应的电子显微镜（SEM、TEM）和X射线衍射（XRD）表征手段。理解这些结构的形成是掌握其制备和应用的关键。 随后，本章将重点阐述驱动ZnO一维纳米结构生长背后的基本物理化学机理。我们将系统介绍目前主流的生长模型，包括： 蒸-固（Vapor-Solid, VS）生长模式： 详细解释其在高生长温度下，无需催化剂，通过气相前驱体直接凝结形成纳米结构的机制。 蒸-液-固（Vapor-Liquid-Solid, VLS）生长模式： 重点阐述催化剂（如金、银等贵金属）在VLS生长中的作用，包括其如何形成液态合金液滴，作为气相原子聚集的场所，最终引导一维纳米结构的定向生长。我们将深入分析液滴的表面张力、扩散速率等关键因素对生长速率和形貌的影响。 蒸-固-固（Vapor-Solid-Solid, VSS）生长模式： 探讨在某些特定条件下，固相表面扩散和重构如何促进一维结构的生长。 化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition, CVD）生长机理： 分析前驱体在生长表面的化学反应、吸附、脱附过程，以及这些化学过程如何协同控制一维ZnO纳米结构的生长方向和尺寸。 溶液法（Solution-based methods）生长机理： 详细阐述在溶液中，通过控制前驱体浓度、pH值、温度、添加剂等参数，驱动ZnO晶体在特定方向上优先生长，形成一维结构的分子动力学过程。 本章还将讨论影响一维ZnO纳米材料生长的重要因素，如生长温度、前驱体种类与浓度、载流子气体、催化剂类型与尺寸、衬底材料与表面形貌等，并结合实验数据，分析这些因素如何调控纳米结构的生长方向、长度、直径以及密度。通过对生长机理的深入理解，读者将能够有针对性地设计实验，制备出具有特定结构和性能的ZnO一维纳米材料。 第三章 一维氧化锌纳米材料的制备方法 本章将全面介绍当前用于制备一维ZnO纳米材料的主要技术手段，从宏观宏观尺度到微观精细控制，为读者提供丰富的实践指导。我们将分类详细阐述以下几种主流的制备方法： 高温蒸发法（High-temperature Evaporation Methods）： 化学气相沉积（CVD）： 重点介绍垂直CVD、管式CVD等装置，探讨前驱体（如ZnO粉末、金属有机化合物）在高温下气化、传输、反应、沉积的过程。讨论不同气氛（如空气、氧气、惰性气体）和衬底（如硅、蓝宝石、石英）对生长结果的影响。 真空蒸馏/升华法（Vacuum Distillation/Sublimation）： 介绍利用高真空和高温，使ZnO前驱体蒸发并在一维取向上重新凝结的原理。 溶液法（Solution-based Methods）： 水热/溶剂热法（Hydrothermal/Solvothermal Methods）： 详细介绍在密封反应釜中，利用水或有机溶剂作为反应介质，在一定温度和压力下促进ZnO晶体生长的方法。重点讨论前驱体（如硝酸锌、醋酸锌）、碱源（如NaOH、NH3·H2O）、添加剂（如聚合物、表面活性剂）以及反应条件（温度、时间、pH值）对一维ZnO纳米结构形貌、尺寸和取向的调控作用。 化学浸渍法（Chemical Bath Deposition, CBD）： 阐述将衬底浸入含有ZnO前驱体和络合剂的溶液中，通过控制溶液组成和反应条件，使ZnO在衬底表面外延生长形成一维结构。 模板辅助生长法（Template-assisted Growth）： 介绍如何利用多孔氧化铝（AAO）、纳米压印模板等预先构建的模板结构，引导ZnO在一维通道内生长。 其他制备方法： 金属有机化学气相沉积（MOCVD）： 探讨利用金属有机化合物作为前驱体，通过化学反应在衬底上精确控制沉积生长的方法。 激光烧蚀法（Laser Ablation）： 介绍利用高能激光束辐照ZnO靶材，产生等离子体并在一维方向上凝结形成纳米结构的原理。 对于每种制备方法，本章将重点分析其优缺点，如可控性、成本、生长规模、设备要求以及对环境的影响。同时，将结合大量的实验案例，展示如何通过优化工艺参数，制备出不同尺寸、形貌和取向的一维ZnO纳米材料。本章的目的是使读者能够根据自身的研究需求和实验条件，选择最合适的制备技术，并掌握关键的工艺控制要领。 第四章 一维氧化锌纳米材料的物理化学性质 本章将深入探讨一维ZnO纳米材料所展现出的独特的物理化学性质，这些性质的改变是尺寸效应和表面效应共同作用的结果，也是其在各类应用中发挥作用的基础。 光学性质： 紫外发光（UV Emission）： 详细分析ZnO固有的宽禁带特性赋予其在紫外区域的强光学活性。重点介绍在紫外区域的近带隙（near-band-edge, NBE）激子发光，以及其与表面缺陷（如氧空位、锌间隙位）相关的深能级缺陷发光（green emission）。探讨一维纳米结构对激子复合效率、发光波长和光谱特性的影响，以及如何通过控制纳米结构的尺寸和表面状态来调控其发光性能，实现紫外激光器、LED等应用。 光致发光（Photoluminescence, PL）与电致发光（Electroluminescence, EL）： 深入剖析PL和EL谱图，解读不同发光峰的来源，以及一维结构在光电转换过程中的作用。 非线性光学性质： 探讨一维ZnO纳米材料在强激光场下的非线性光学响应，如二次谐波产生（SHG）等，及其在光电器件中的应用潜力。 电学性质： 导电性与载流子输运： 分析一维ZnO纳米材料的载流子类型（n型）、浓度和迁移率。探讨其本征导电性以及受掺杂、缺陷、表面吸附等因素的影响。重点研究在一维结构中，电子的输运机制，如表面散射、晶界散射等，以及其在场效应晶体管（FET）、传感器等器件中的应用。 压电效应（Piezoelectric Effect）： 详细阐述ZnO的压电特性，即其在外力作用下产生电荷，或在外加电场下发生形变。分析一维ZnO纳米材料在压电效应上的优势，如高压电系数。阐述其在能量收集（压电纳米发电机）、传感器（压力传感器）、驱动器等领域的应用。 热释电效应（Pyroelectric Effect）： 介绍ZnO的热释电性能，即其在温度变化时产生电荷。探讨一维结构对热释电系数的影响，以及在热电传感器、能量收集等领域的应用。 表面性质： 表面缺陷与活性： 深入讨论ZnO表面上存在的各种缺陷，如氧空位（Vo）、锌间隙位（Zn_i）、表面氧原子等，以及它们对材料电子结构、催化活性和吸附性能的影响。 催化活性（Catalytic Activity）： 阐述一维ZnO纳米材料作为光催化剂在污染物降解（如有机染料、VOCs）、水分解制氢等方面的优异性能。分析其高比表面积、丰富的表面缺陷以及优异的光吸收能力如何促进催化反应。 吸附性能（Adsorption Properties）： 探讨其对气体分子（如CO, NO2, H2S）或其他物质的吸附能力，这与其作为传感器的基础。 其他性质： 磁性（Magnetic Properties）： 讨论在特定掺杂或缺陷条件下，ZnO可能展现出的室温铁磁性，及其在自旋电子学领域的潜在应用。 热学性质（Thermal Properties）： 简要介绍其热导率等特性，及其在热管理领域的考虑。 本章将通过大量的实验数据和理论分析，为读者提供对一维ZnO纳米材料物理化学性质的全面认知，并强调这些性质与纳米结构之间的内在联系，为后续应用章节奠定理论基础。 第五章 一维氧化锌纳米材料在能源领域的应用 本章将深入探讨一维ZnO纳米材料在推动可持续能源发展方面的重要作用。我们将重点关注以下几个关键应用方向： 太阳能电池（Solar Cells）： 染料敏化太阳能电池（DSSC）： 阐述一维ZnO纳米材料作为电子传输材料在DSSC中的优势。其高比表面积可以提供更多的染料吸附位点，而优异的导电性和电子迁移率则能有效地将光生电子从染料分子传输至电极，提高电池的光电转换效率。我们将介绍如何通过调控ZnO纳米线的直径、密度和表面形貌来优化电子收集。 薄膜太阳能电池（Thin-film Solar Cells）： 探讨将一维ZnO纳米材料集成到钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池等作为电子传输层或缓冲层的可能性。其良好的导电性和对载流子的有效分离能力，有助于提升器件性能和稳定性。 光电催化水分解制氢（Photocatalytic Water Splitting for Hydrogen Production）： 详细分析一维ZnO纳米材料作为光催化剂，在光照下分解水产生氢气和氧气的机理。我们将探讨其对可见光响应的改进（如通过掺杂或构建异质结），以及纳米结构设计如何促进电荷分离和表面反应活性，从而提高制氢效率。 纳米发电机（Nanogenerators）与能量收集（Energy Harvesting）： 压电纳米发电机（Piezoelectric Nanogenerators, PENGs）： 重点阐述利用一维ZnO纳米线的压电效应，将机械能（如振动、敲击、形变）转化为电能的原理。详细介绍其工作机制，包括电荷的产生、收集和传输。我们将展示如何构建高性能的PENGs，用于自供电传感器、可穿戴电子设备、生物医学植入式设备等。 摩擦纳米发电机（Triboelectric Nanogenerators, TENGs）： 探讨一维ZnO纳米材料在TENGs中的应用，例如作为表面修饰材料，提高接触起电效应，或者与其他材料形成复合结构，增强能量转换效率。 热电材料（Thermoelectric Materials）： 简要介绍一维ZnO纳米材料在热电转换领域的潜力，通过将热能转化为电能，用于废热回收等。 光催化用于能量生产： 光催化CO2还原（Photocatalytic CO2 Reduction）： 探讨一维ZnO纳米材料在光照下，将二氧化碳转化为有价值的化学品（如甲烷、甲醇）的潜力。我们将分析其催化机理，以及如何通过纳米结构设计和异质结构建来提高CO2还原效率和选择性。 本章将通过丰富的实例和实验数据，展示一维ZnO纳米材料在提高能源转换效率、实现绿色能源生产方面的巨大潜力，并展望其在未来能源技术中的发展前景。 第六章 一维氧化锌纳米材料在环境领域的应用 本章将重点介绍一维ZnO纳米材料在环境保护和污染治理方面的关键作用，强调其作为高效、绿色环境解决方案的潜力。 光催化降解污染物（Photocatalytic Degradation of Pollutants）： 有机污染物降解： 详细阐述一维ZnO纳米材料作为光催化剂，在紫外或可见光照射下，高效降解水体和空气中的有机污染物（如有机染料、酚类化合物、农药残留、挥发性有机化合物VOCs）的机理。我们将分析其高比表面积、丰富的表面缺陷、良好的光吸收和载流子分离能力如何促进催化反应。 无机污染物去除： 探讨其在去除重金属离子、亚硝酸盐等无机污染物方面的应用，例如通过吸附或光催化转化。 抗菌性能（Antibacterial Properties）： 介绍一维ZnO纳米材料的抗菌机制，包括产生活性氧（ROS）、释放Zn2+离子、破坏细菌细胞膜等。阐述其在抗菌涂层、水处理、医疗卫生等领域的应用。 气体传感器（Gas Sensors）： 工作原理： 详细介绍基于一维ZnO纳米材料的电阻式气敏传感器的基本工作原理。当目标气体分子吸附到ZnO纳米结构表面时，会引起表面电导率的变化，从而被检测出来。 目标气体： 重点介绍其在检测多种有害气体和环境污染物方面的应用，如CO, NO2, H2S, NH3, VOCs等。 性能优化： 分析影响传感器性能的因素，如纳米结构形貌、尺寸、表面修饰、工作温度等。探讨如何通过掺杂、构建异质结、表面包覆等策略，提高传感器的灵敏度、选择性、响应速度和稳定性。 吸附材料（Adsorbent Materials）： 重金属离子吸附： 探讨利用一维ZnO纳米材料作为吸附剂，高效去除水体中的重金属离子（如Pb2+, Cd2+, Hg2+）的潜力。分析其表面官能团和缺陷位点与重金属离子的相互作用。 染料吸附： 介绍其对水中染料分子的吸附能力，可作为预处理或辅助净化手段。 环境监测： 简要提及一维ZnO纳米材料在开发高灵敏度、低功耗的便携式环境监测设备方面的潜力。 本章将通过大量的实验结果和应用案例，展示一维ZnO纳米材料在净化环境、监测污染、保护生态健康方面的多方面贡献，为解决日益严峻的环境问题提供有效的纳米技术解决方案。 第七章 一维氧化锌纳米材料在生物医药领域的应用 本章将聚焦于一维ZnO纳米材料在生物医学领域的创新应用，强调其在诊断、治疗和生物传感方面的巨大潜力。 抗菌与抗病毒（Antibacterial and Antiviral Applications）： 作用机制： 深入探讨一维ZnO纳米材料诱导细菌和病毒失活的多种机制，包括活性氧（ROS）的产生、Zn2+离子的释放、细胞膜的物理损伤、DNA损伤以及对病毒衣壳蛋白的破坏等。 应用实例： 介绍其在抗菌涂层（用于医疗器械、伤口敷料）、抗菌织物、消毒剂、抗病毒剂等方面的研究与应用。 药物递送系统（Drug Delivery Systems）： 载体设计： 阐述如何将药物分子（如抗癌药物、抗生素）负载到一维ZnO纳米结构上，利用其高比表面积和表面官能团实现药物的有效包载。 靶向递送： 探讨通过表面修饰，引入靶向配体（如抗体、多肽），使ZnO纳米载体能够特异性地识别和结合病变细胞（如癌细胞），实现药物的靶向递送，降低副作用。 控释性能： 分析ZnO纳米载体的理化性质（如pH响应、酶响应）如何实现药物的程序化释放，控制药物在体内的释放速率和时间。 生物成像与诊断（Bioimaging and Diagnostics）： 荧光探针： 利用一维ZnO纳米材料独特的荧光性质，开发用于细胞成像、生物分子检测的荧光探针。通过调控其发光波长和量子产率，实现高灵敏度和高分辨率的成像。 生物传感器： 探讨其在构建用于检测生物标志物（如葡萄糖、蛋白质、DNA）的生物传感器中的应用。其优异的导电性和与生物分子的相互作用，能够实现对生物信号的快速、灵敏检测。 组织工程与细胞培养（Tissue Engineering and Cell Culture）： 细胞粘附与增殖： 研究一维ZnO纳米材料对细胞（如成骨细胞、神经元细胞）的粘附、生长和分化的影响。其特殊的微纳米结构可能为细胞提供更好的支架，促进组织再生。 生物相容性： 讨论一维ZnO纳米材料在生物体内的生物相容性和安全性问题，以及如何通过表面改性来提高其生物相容性，降低毒副作用。 肿瘤治疗（Cancer Therapy）： 光动力疗法（Photodynamic Therapy, PDT）： 探讨一维ZnO纳米材料作为光敏剂，在光照下产生活性氧，选择性杀伤癌细胞的应用。 光热疗法（Photothermal Therapy, PTT）： 研究其吸收近红外光并产生热量，诱导肿瘤细胞凋亡的应用。 化疗增效： 探讨其与化疗药物联用，协同提高抗癌疗效的研究。 本章将通过详实的实验数据和前沿的研究进展，展示一维ZnO纳米材料在革新诊断技术、开发高效治疗方案、促进再生医学发展方面的巨大潜力，为精准医疗和个性化治疗提供新的思路和工具。 第八章 一维氧化锌纳米材料在电子器件领域的应用 本章将深入探讨一维ZnO纳米材料在构建高性能电子器件中的关键作用，重点关注其在半导体电子学、光电子学以及传感器件领域的创新应用。 场效应晶体管（Field-Effect Transistors, FETs）： 器件结构与工作原理： 详细介绍基于一维ZnO纳米线/纳米带的FETs的器件结构，包括源极、漏极、栅极以及沟道材料。阐述其作为沟道材料时，栅极电压如何调控载流子浓度，从而控制器件的导通电流。 高性能器件： 分析一维ZnO纳米材料的优异载流子迁移率、高开关比以及良好的稳定性，如何使其在构建高性能、低功耗的晶体管方面具有优势。 应用拓展： 探讨其在柔性电子、透明电子、传感器件、集成电路等领域的应用潜力。 紫外探测器（UV Detectors）： 工作机制： 阐述利用一维ZnO纳米材料的宽禁带和高光电响应特性，构建高效紫外探测器的原理。当紫外光照射时，ZnO产生光生载流子，引起导电性的显著变化，从而实现对紫外光的探测。 性能优势： 分析其高灵敏度、快速响应、高探测率等优势，使其成为开发下一代紫外探测器的理想材料。 应用领域： 介绍其在火焰探测、臭氧监测、紫外辐照监测、通信等领域的应用。 发光二极管（LEDs）和激光器（Lasers）： 紫外LEDs： 探讨利用一维ZnO纳米结构优异的发光特性，开发高效的紫外LEDs。分析其在实现紫外LEDs小型化、高亮度化方面的优势。 紫外激光器： 介绍基于ZnO纳米结构的紫外激光器，特别是其在室温下实现低阈值泵浦紫外激光的潜力。 压电电子学（Piezo-electronics）与压电光电子学（Piezo-phototronics）： 压电电子效应： 深入研究一维ZnO纳米材料的压电效应如何与半导体特性相结合，产生新的电子学现象，如应力诱导的载流子注入、载流子输运的调控等。 压电光电子效应： 阐述应力诱导的压电电场如何影响ZnO的光生载流子的分离和复合，从而调控其发光和光电响应。这为开发智能传感器、自供电光电器件提供了新的途径。 其他电子器件： 电阻式开关（Resistive Switches）/忆阻器（Memristors）： 探讨一维ZnO纳米材料在构建新型非易失性存储器件中的潜力。 高温电子器件： 利用ZnO优异的热稳定性和宽禁带特性，开发能够在高温环境下工作的电子器件。 本章将通过对大量器件的性能表征和工作原理分析，展示一维ZnO纳米材料在推动电子器件向高性能、小型化、智能化方向发展中的重要贡献，为未来电子技术的进步提供强大的材料支撑。 第九章 展望与挑战 本章将对一维ZnO纳米材料的研究和应用前景进行总结和展望，同时指出当前面临的关键挑战和未来的发展方向。 研究热点与发展趋势： 精确控制与定制化生长： 强调未来对一维ZnO纳米材料生长过程的精确控制，包括形貌、尺寸、取向、掺杂、缺陷工程等，以实现更优异和定制化的性能。 多功能复合材料： 探讨将一维ZnO与其他材料（如二维材料、金属纳米颗粒、聚合物）构建复合结构，实现性能的协同增强和多功能集成。 理论模拟与计算： 强调利用先进的理论计算和模拟手段，深入理解材料的性质与结构之间的关系，指导实验设计和材料优化。 规模化制备技术： 关注开发低成本、环境友好、可规模化的制备技术，以满足工业化应用的需求。 新应用领域的拓展： 预测其在智能传感、柔性电子、生物医疗、先进能源等新兴领域的进一步突破。 面临的挑战： 可控制备的挑战： 如何在保证高性能的同时，实现大规模、高重复性的制备仍是亟待解决的问题。 长期稳定性与环境因素： 一维ZnO纳米材料在实际应用中的长期稳定性和对环境变化的响应需要进一步研究。 生物安全性与毒性评估： 对于在生物医药领域的应用，需要进行更全面、深入的生物安全性评估。 器件集成与封装： 如何有效地将一维ZnO纳米材料集成到复杂器件和系统中，以及有效的封装技术，是实现商业化的重要环节。 理论与实验的脱节： 现有理论模型有时难以完全解释实验现象，需要加强理论与实验的紧密结合。 未来研究方向： 智能可调谐材料： 开发能够根据外部刺激（如光、电、力、磁）改变其光学、电学或催化性质的智能一维ZnO材料。 表面工程与界面科学： 深入研究表面缺陷、界面特性对材料性能的影响，并发展有效的表面改性策略。 多尺度协同设计： 结合原子尺度、纳米尺度和宏观尺度的设计，实现材料性能的整体优化。 循环经济与可持续发展： 关注其在环境友好制备、可回收利用以及在可持续能源和环保领域的贡献。 本章将以积极的视角，总结本书的研究成果，并为未来的研究工作指明方向，鼓励读者积极投身于一维ZnO纳米材料的研究与开发，为解决人类面临的能源、环境、健康等重大挑战贡献力量。 结论 《材料科学技术著作丛书：一维氧化锌纳米材料》集结了对这一重要纳米材料的全面、深入的探讨。本书不仅梳理了其基础理论、制备技术和关键性能，更详细阐述了其在能源、环境、生物医药和电子器件等前沿领域的广泛应用。本书期望通过严谨的论述和丰富的实例，为广大读者提供一个扎实的知识平台，激发创新思维，引领材料科学领域的未来发展。

评分☆☆☆☆☆

这本书的案例分析非常详实，能够帮助我更好地理解理论知识在实际应用中的落地。我特别关注了书中关于“ZnO纳米材料在光电器件中的应用”的章节，里面详细介绍了ZnO纳米线在LED、太阳能电池、场效应晶体管等方面的应用研究。书中不仅列举了具体的器件结构和性能参数，还深入分析了ZnO纳米材料在其中扮演的关键角色，以及如何通过调控其性质来优化器件性能。例如，书中详细阐述了ZnO纳米线作为电子传输层在有机太阳能电池中的作用，以及其高载流子迁移率带来的优势。我还注意到书中对一些“挑战与机遇”的讨论，这让我对ZnO纳米材料在光电器件领域的未来发展有了更清晰的认识。这种将理论与实践紧密结合的分析方式，对于我来说非常有启发性，能够帮助我更好地将所学知识应用于实际工作中。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计倒是挺有吸引力的，封面上那种光泽感十足的银灰色调，搭配着立体感的“一维氧化锌纳米材料”几个字，让整本书看起来既专业又不失科技感。我本来对纳米材料领域涉猎不深，但看到这本书的标题，立刻勾起了我的好奇心。书的纸张质量也很好，摸上去挺厚实，印刷清晰，阅读起来眼睛也不会感到疲劳。我拿到书后，先粗略翻了一下目录，感觉内容应该很系统，涵盖了很多我之前没有接触过的概念和前沿研究。特别是看到一些章节标题，比如“ZnO纳米线的生长机理与控制”或者“一维ZnO纳米结构的光电性能调控”，就觉得这本书不仅仅是泛泛而谈，而是真正深入到材料的本质和应用层面。尽管我还没有开始深入阅读，但仅仅是这份初步的印象，就足以让我对这本书的价值充满期待。我特别喜欢这种厚重而有质感的书籍，它不仅是知识的载体，本身也是一种值得珍藏的工艺品。书的尺寸也比较适中，放在书架上不会显得突兀，拿在手里也方便翻阅。这本书的封面设计，我认为是整个书籍内容价值的一次很好的初步体现，它传递了一种严谨、深入、前沿的信号，让读者在拿到书的瞬间就能感受到一种专业研究的氛围。

评分☆☆☆☆☆

我本来是对量子点和钙钛矿材料比较感兴趣，但因为工作需要，最近开始接触氧化锌纳米材料。这本书让我眼前一亮，它非常系统地介绍了氧化锌纳米材料的各种形貌，比如纳米线、纳米棒、纳米片、纳米花等等，并且详细阐述了不同形貌的形成机理和它们在不同领域的应用潜力。我特别喜欢书中关于“形貌与性能关系”的章节，它清晰地展示了不同形貌的ZnO纳米材料在催化、传感、发光等方面的性能差异，并且给出了具体的解释。这让我明白，材料的形貌不仅仅是外观上的差异，更是决定其宏观性能的关键因素。书中还提到了一些“仿生”生长的方法，能够模拟自然界中形成的纳米结构，这让我感到非常惊奇，也对未来的材料设计充满了想象。我开始思考，是否可以将这种形貌调控的思路应用到其他材料的研究中。这本书的视野非常开阔，让我看到了纳米材料研究的无限可能性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排结构给我留下了非常深刻的印象，整体逻辑性很强，从基础理论到具体应用，层层递进，非常适合我这样想要系统学习纳米材料领域的读者。我最先关注的是关于氧化锌纳米材料的合成方法部分，里面详细介绍了各种主流的制备技术，比如水热法、气相沉积法等，并且对每种方法的原理、优缺点、适用范围都做了详细的阐述。我特别欣赏的是，书中不仅仅是罗列方法，还给出了很多具体的实验参数和操作细节，这对于初学者来说简直是福音。我一直觉得，理论学习如果能结合实际操作的指导，效果会事半功倍。这本书在这方面做得非常到位，让我感觉作者是站在读者的角度去思考问题，提供了非常实用的指导。而且，书中还穿插了很多相关的实验图片和示意图，将抽象的原理具象化，大大降低了理解难度。我尝试着去理解其中关于“模板法”的介绍，感觉非常清晰，甚至能想象出实验操作的场景。这种详尽的讲解，让我对自己的实验设计和操作充满信心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的图表和插图质量非常高，不仅数量多，而且设计精美，能够直观地展示复杂的实验现象和理论模型。我最欣赏的是那些分子结构图和电子显微镜照片，清晰地展示了ZnO纳米材料的微观形貌和晶体结构，让我对材料的本质有了更直观的认识。例如，书中有一张关于ZnO纳米线的透射电子显微镜照片，清晰地展现了其一维的生长形态和表面形貌，让人惊叹于纳米材料的精巧。此外，还有一些能量色散X射线光谱（EDX）和X射线衍射（XRD）的图谱，帮助我理解材料的元素组成和晶体结构。还有一些示意图，将抽象的物理过程，如光致发光机理、电荷传输过程等，以简洁明了的方式呈现出来。这些高质量的图表，不仅增强了书籍的可读性，也大大提高了学习效率，让我能够更快地理解和掌握书中的知识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的参考文献列表非常详尽，几乎囊括了该领域内的重要研究成果。我特别欣赏作者在每章末尾都附上了详细的参考文献，这不仅方便读者查阅更深入的资料，也体现了作者严谨的学术态度。对于我这样的研究者来说，一本好的学术著作，其参考文献的质量和数量往往能反映出作者的研究深度和广度。我翻阅了一下参考文献，发现其中包含了许多我熟知的权威期刊和研究机构的论文，这进一步增强了我对这本书内容的信心。而且，作者还对一些重要的文献进行了简要的介绍或评价，这对于我来说是非常宝贵的资源，能够帮助我快速筛选出最有价值的阅读材料。这本书为我打开了一个新的信息获取渠道，让我能够更有效地进行文献调研。

评分☆☆☆☆☆

这本书虽然篇幅不小，但读起来并不枯燥。我最喜欢的是其中一些“专家视角”或者“前沿展望”的部分。作者邀请了一些在该领域具有深厚造诣的专家，分享了他们对ZnO纳米材料未来发展趋势的看法，以及一些尚未解决的关键科学问题。这些内容让我对未来的研究方向有了更清晰的认识，也激发了我进一步探索的动力。例如，有一位专家提到，未来ZnO纳米材料的研究将更加侧重于“智能化”和“功能集成”，将多种功能集成到单一的纳米结构中，实现更复杂的功能。这种前瞻性的思考，让我感到非常振奋，也对我的研究思路产生了很大的启发。这本书不仅是一本知识的汇集，更是一本思想的启发者，它让我看到了纳米材料领域的无限可能性，也让我更加坚定了在这一领域深入研究的决心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常独特，既有学术著作的严谨和专业，又不失流畅和易懂。我一开始有些担心，毕竟是关于纳米材料的著作，可能会充斥着大量的专业术语和复杂的公式，阅读起来会有困难。但读了之后才发现，作者在语言表达上做了很多努力，很多复杂的概念都用生动形象的比喻来解释，使得即便是非专业背景的读者也能大致理解。例如，在讲解“激子”的概念时，作者将其比喻成一对“纠缠不清的情侣”，形象地描绘了电子和空穴之间的相互作用。这种通俗易懂的表达方式，极大地降低了阅读门槛，让我在学习新知识的同时，也能保持阅读的兴趣。此外，书中还穿插了一些小故事或者历史背景介绍，增加了阅读的趣味性。我感觉，一本好的科普或学术著作，不仅要传授知识，更要激发读者的好奇心和求知欲，而这本书在这方面做得非常出色。

评分☆☆☆☆☆

这本书最打动我的地方，在于它对“应用”的深入挖掘，很多纳米材料的书籍往往停留在理论和合成层面，而这本书则非常注重将理论研究成果转化为实际应用。我尤其对书中关于“ZnO纳米材料在抗菌涂层中的应用”的章节感兴趣，详细介绍了ZnO纳米粒子是如何通过释放活性氧、破坏细菌细胞膜等机制实现抗菌作用，并列举了在医疗器械、纺织品、食品包装等领域的实际应用案例。书中还探讨了如何通过表面修饰来提高ZnO纳米材料的生物相容性和抗菌效率，以及面临的挑战和未来的发展方向。这让我看到了ZnO纳米材料在改善人类生活品质方面的巨大潜力。此外，关于“ZnO纳米材料在光催化降解污染物”的应用，也让我印象深刻，书中详细介绍了其作用机理、影响因素以及在水处理、空气净化等领域的应用前景。这本书让我感受到，科学研究的最终目的，就是为了服务于人类社会的发展。

评分☆☆☆☆☆

这本书的科学严谨性是我最看重的一点，我本身就从事相关领域的研究，深知学术著作的生命力在于其内容的准确性和前沿性。翻阅过程中，我注意到书中引用了大量的最新文献，并且对一些重要的理论模型和实验数据进行了深入的剖析，这说明作者在资料的搜集和整理上花费了巨大的心血。我尤其关注了关于“缺陷工程”在调控ZnO纳米材料性能方面的章节，书中对不同类型缺陷的形成机理、对电子结构和光学性质的影响进行了详尽的讨论，并列举了许多具有代表性的研究案例。这种深入的分析，让我对ZnO纳米材料的性能调控有了更深刻的理解，也为我自己的研究方向提供了新的思路。我印象特别深刻的是，书中对一些争议性的学术观点也进行了客观的评价和讨论，并没有回避问题，而是提出了自己的见解和证据，这充分体现了作者的学术担当和独立思考精神。对于我这样需要不断跟进领域前沿的科研人员来说，这本书无疑是一本值得信赖的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

科技书籍,实验用.

评分☆☆☆☆☆

这书买得好贵，但是内容还是挺丰富的

评分☆☆☆☆☆

包装太差，本来是精装书，送过来之后封皮损坏很严重

评分☆☆☆☆☆

便宜~

评分☆☆☆☆☆

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评分☆☆☆☆☆

包装太差，本来是精装书，送过来之后封皮损坏很严重

评分☆☆☆☆☆

综述性的，还是看原文好。

评分☆☆☆☆☆

很新的技术，实用，同时满足教学

评分☆☆☆☆☆

这书买得好贵，但是内容还是挺丰富的