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349千字 字数
2021-12-01 发行日期
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主编推荐语

本书从石墨烯粉体材料的制备与表征入手，结合不同领域的应用进行了系列的综述。

内容简介

全书共13章。第1章对石墨烯的历史及现状进行了总体介绍。第2章和第3章分别介绍了石墨烯粉体材料的制备方法及工艺、表征技术和标准。第4章就功能化石墨烯粉体、浆料生产技术和三维石墨烯制备技术进行了描述。第5～7章集中介绍了石墨烯粉体材料在锂离子电池、超级电容器、燃料电池中的应用。

第8～13章主要介绍了石墨烯粉体材料在生物传感器及医药、环境保护、涂料、高分子复合材料、热管理材料、导电油墨领域的应用。

目录

  • 版权信息
  • 内容提要
  • 战略前沿新材料——石墨烯出版工程 丛书编委会
  • 总序一
  • 总序二
  • 丛书前言
  • 前言
  • 第1章 石墨烯粉体材料简介
  • 1.1 石墨及石墨烯早期研究
  • 1.2 石墨烯的基本结构和性质
  • 1.2.1 电学特性
  • 1.2.2 力学特性
  • 1.2.3 热传导特性
  • 1.2.4 光学特性
  • 1.2.5 化学反应特性
  • 1.3 石墨烯材料的分类
  • 1.4 石墨烯粉体材料
  • 1.5 石墨烯材料的应用领域
  • 1.6 石墨烯粉体材料工业应用要求
  • 1.7 小结
  • 参考文献
  • 第2章 石墨烯粉体材料的制备方法及工艺
  • 2.1 石墨烯材料的制备方法
  • 2.1.1 机械剥离法
  • 2.1.2 碳纳米管纵向剪切法
  • 2.1.3 外延生长法
  • 2.1.4 有机合成法
  • 2.1.5 化学气相沉积法
  • 2.1.6 氧化还原法
  • 2.1.7 石墨插层法
  • 2.1.8 电化学法
  • 2.1.9 液相剥离法
  • 2.1.10 气相等离子电弧法
  • 2.2 石墨烯粉体工业制备工艺的分类评析
  • 2.2.1 氧化还原法
  • 2.2.2 机械剥离法
  • 2.2.3 液相剥离法
  • 2.2.4 电化学法
  • 2.2.5 气相等离子法
  • 2.3 小结
  • 参考文献
  • 第3章 石墨烯粉体材料表征技术和标准
  • 3.1 表面形态表征
  • 3.1.1 光学显微镜
  • 3.1.2 扫描电子显微镜
  • 3.1.3 透射电子显微镜
  • 3.1.4 扫描隧道显微镜
  • 3.1.5 原子力显微镜
  • 3.2 结构性能与谱学表征
  • 3.2.1 红外光谱
  • 3.2.2 紫外-可见吸收光谱
  • 3.2.3 X射线光电子能谱
  • 3.2.4 碳-13核磁共振波谱
  • 3.2.5 拉曼光谱
  • 3.2.6 X射线衍射
  • 3.3 宏观性质表征
  • 3.3.1 比表面积测试
  • 3.3.2 灰分测试
  • 3.3.3 堆密度测试
  • 3.3.4 热重分析
  • 3.3.5 元素分析
  • 3.3.6 氧化石墨烯表面官能团的滴定分析
  • 3.4 石墨烯粉体材料的物理性质表征
  • 3.4.1 电学性能测试
  • 3.4.2 热学性能测试
  • 3.4.3 力学性能测试
  • 3.5 石墨烯粉体材料的标准制定及现状
  • 3.6 小结
  • 参考文献
  • 第4章 功能化石墨烯粉体、浆料和三维材料制备及应用
  • 4.1 石墨烯粉体功能化
  • 4.1.1 石墨烯的共价键功能化
  • 4.1.2 石墨烯的非共价键功能化
  • 4.1.3 石墨烯掺杂
  • 4.2 石墨烯分散液
  • 4.2.1 石墨烯的物理分散法
  • 4.2.2 石墨烯的化学分散法
  • 4.2.3 分散剂分散法
  • 4.2.4 用于分散石墨烯的溶剂
  • 4.3 三维石墨烯的制备
  • 4.3.1 化学气相沉积法
  • 4.3.2 溶液自组装法
  • 4.3.3 定向流动组装法
  • 4.3.4 化学交联法
  • 4.3.5 喷雾干燥法
  • 4.3.6 3D打印技术与激光还原技术
  • 4.3.7 三维石墨烯的应用
  • 4.4 小结
  • 参考文献
  • 第5章 石墨烯粉体材料在锂离子电池中的应用
  • 5.1 概述
  • 5.1.1 锂离子电池的工作原理
  • 5.1.2 锂离子电池的组成
  • 5.1.3 锂离子电池目前存在的问题
  • 5.2 锂离子电池材料的设计
  • 5.3 石墨烯在锂离子电池正极材料中的应用
  • 5.3.1 石墨烯在层状正极材料（LiCoO2）中的应用
  • 5.3.2 石墨烯在尖晶石型正极材料（LiMn2O4）中的应用
  • 5.3.3 石墨烯在橄榄石型正极材料（LiFePO4、LiMnxFe1-xPO4）中的应用
  • 5.3.4 石墨烯在三元正极材料（NCM、NCA）中的应用
  • 5.4 石墨烯在锂离子电池负极材料中的应用
  • 5.4.1 石墨烯负极材料
  • 5.4.2 石墨烯-金属氧化物复合物
  • 5.4.3 石墨烯在硅基负极材料中的应用
  • 5.4.4 石墨烯在锡基负极材料中的应用
  • 5.4.5 石墨烯在钛基负极材料中的应用
  • 5.5 石墨烯在锂离子电池材料中的其他应用
  • 5.5.1 石墨烯作为导电添加剂
  • 5.5.2 石墨烯作为电极的基体材料
  • 5.6 石墨烯在新型锂电池中的应用
  • 5.6.1 石墨烯在柔性锂离子电池中的应用
  • 5.6.2 石墨烯在锂硫电池中的应用
  • 5.6.3 石墨烯在锂空气电池中的应用
  • 5.7 石墨烯在锂离子电池热管理中的应用
  • 5.8 石墨烯在锂离子电池集流体中的应用
  • 5.9 小结
  • 参考文献
  • 第6章 石墨烯粉体材料在超级电容器中的应用
  • 6.1 超级电容器电产品结构
  • 6.1.1 制备方法
  • 6.1.2 电极材料
  • 6.1.3 产业化进程
  • 6.2 石墨烯在超级电容器中的应用和挑战
  • 6.2.1 石墨烯的技术优势
  • 6.2.2 石墨烯的产业化应用进展
  • 6.2.3 石墨烯的产业化应用挑战
  • 6.3 石墨烯的有效比表面积
  • 6.3.1 造孔
  • 6.3.2 层间控制
  • 6.3.3 气凝胶（自组装）
  • 6.3.4 模板法组装
  • 6.3.5 石墨烯复合材料
  • 6.4 柔性器件的挑战与前景
  • 6.5 小结
  • 参考文献
  • 第7章 石墨烯粉体材料在燃料电池中的应用
  • 7.1 引言
  • 7.2 石墨烯基复合纳米颗粒的制备
  • 7.2.1 石墨烯基金属纳米颗粒的制备
  • 7.2.2 石墨烯基过渡金属化合物的制备
  • 7.3 石墨烯粉体材料在催化中的应用
  • 7.3.1 醇类氧化反应
  • 7.3.2 氧还原反应
  • 7.3.3 析氧反应
  • 7.3.4 析氢反应
  • 7.3.5 光催化
  • 7.4 小结
  • 参考文献
  • 第8章 石墨烯粉体材料在生物传感器及医药领域的应用
  • 8.1 石墨烯生物利用基础
  • 8.2 生物分子分析
  • 8.2.1 生物小分子分析
  • 8.2.2 生物大分子检测
  • 8.2.3 DNA检测
  • 8.3 生物成像和诊断
  • 8.4 药物输送
  • 8.4.1 GO和rGO负载药物分子
  • 8.4.2 功能修饰GO和rGO对药物分子的负载
  • 8.4.3 pH和光热效应控制GO和rGO表面药物释放
  • 8.4.4 GO和rGO对生物大分子的载入
  • 8.5 辅助治疗
  • 8.6 组织培养、生物工程与3D石墨烯
  • 8.6.1 组织培养
  • 8.6.2 增殖作用
  • 8.6.3 医用涂层材料
  • 8.6.4 骨组织和3D打印材料
  • 8.7 杀菌作用
  • 8.8 石墨烯在智能穿戴领域的应用
  • 8.9 石墨烯的毒性及毒理研究
  • 8.10 小结
  • 参考文献
  • 第9章 石墨烯粉体材料在环境保护领域的应用
  • 9.1 石墨烯的结构特点及其在环境领域的应用需求
  • 9.2 石墨烯的吸附性能在环保中的应用
  • 9.2.1 石墨烯用于水体重金属吸附
  • 9.2.2 石墨烯对水中有机污染物吸附
  • 9.2.3 石墨烯在气体吸附上的应用
  • 9.3 石墨烯纳米复合材料在光催化降解中的应用
  • 9.3.1 石墨烯/TiO2复合材料
  • 9.3.2 石墨烯与其他金属化合物形成的复合材料
  • 9.4 石墨烯粉体在环境检测方面的应用
  • 9.4.1 石墨烯检测重金属
  • 9.4.2 石墨烯在有机污染物检测领域的应用
  • 9.4.3 石墨烯在有害气体检测领域的应用
  • 9.5 石墨烯在海水淡化中的应用
  • 9.5.1 石墨烯材料海水淡化膜的作用机理
  • 9.5.2 石墨烯材料海水淡化膜
  • 9.6 小结
  • 参考文献
  • 第10章 石墨烯粉体材料在涂料领域的应用
  • 10.1 石墨烯概述
  • 10.2 涂料成分、制备工艺及与石墨烯的相互作用
  • 10.3 石墨烯涂料的制备方法
  • 10.4 石墨烯防腐涂料
  • 10.4.1 石墨烯防腐涂料的特点
  • 10.4.2 石墨烯的防腐机制
  • 10.4.3 石墨烯防腐涂料的研究现状
  • 10.5 石墨烯和涂料性能的相互关系
  • 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 溶剂
  • 10.5.5 石墨烯改性
  • 10.6 石墨烯在导电涂料中的应用
  • 10.7 石墨烯在防火涂料中的应用
  • 10.8 石墨烯在建筑涂料中的应用
  • 10.9 石墨烯在散热涂料中的应用
  • 10.10 石墨烯在高强度高耐候涂料中的应用
  • 10.11 石墨烯在抗菌/催化降解涂料中的应用
  • 10.12 石墨烯在其他功能涂料中的应用
  • 10.13 小结
  • 参考文献
  • 第11章 石墨烯粉体材料在高分子复合材料领域的应用
  • 11.1 高分子材料的表征技术
  • 11.2 石墨烯/高分子复合材料的制备技术
  • 11.2.1 石墨烯与高分子的简单共混
  • 11.2.2 改性石墨烯/高分子复合材料
  • 11.2.3 石墨烯表面的共价键修饰
  • 11.2.4 石墨烯表面的非共价键修饰
  • 11.3 石墨烯/高分子复合材料的性能
  • 11.3.1 力学性能
  • 11.3.2 电学性能
  • 11.3.3 热学性能
  • 11.4 石墨烯/高分子复合材料的应用
  • 11.4.1 石墨烯/高分子复合材料在电子材料中的应用
  • 11.4.2 石墨烯/高分子复合材料在可穿戴设备中的应用
  • 11.4.3 石墨烯/高分子复合材料在功能材料中的应用
  • 11.4.4 石墨烯/高分子复合材料在膜材料中的应用
  • 11.4.5 石墨烯/高分子复合材料在弹性体中的应用
  • 11.5 小结
  • 参考文献
  • 第12章 石墨烯粉体材料在热管理材料领域的应用
  • 12.1 碳材料的热导率
  • 12.2 石墨烯热测量技术
  • 12.2.1 单层石墨烯热导率的测量
  • 12.2.2 石墨烯膜热导率的测量
  • 12.3 石墨烯的导热特性
  • 12.4 石墨烯导热膜
  • 12.4.1 石墨烯导热膜的制备方法
  • 12.4.2 石墨烯导热膜的技术要点
  • 12.4.3 工业涂布制备方法
  • 12.4.4 石墨烯散热材料在电子产品中的应用
  • 12.5 石墨烯导热复合材料
  • 12.5.1 石墨烯-聚合物复合材料的导热机制
  • 12.5.2 石墨烯-聚合物复合材料热导率的影响因素
  • 12.5.3 石墨烯-聚合物复合材料在发光二极管中的应用
  • 12.6 石墨烯导热硅胶
  • 12.6.1 石墨烯导热硅胶的导热机制
  • 12.6.2 石墨烯导热硅胶的高导热机理
  • 12.6.3 石墨烯导热硅胶热导率的影响因素
  • 12.6.4 石墨烯导热硅胶的制备工艺
  • 12.7 石墨烯涂料
  • 12.8 石墨烯相变材料
  • 12.9 石墨烯发热器件
  • 12.10 小结
  • 参考文献
  • 第13章 石墨烯粉体材料在导电油墨领域的应用
  • 13.1 油墨的成分及作用
  • 13.1.1 颜料
  • 13.1.2 助剂及功能助剂
  • 13.1.3 黏结剂
  • 13.1.4 溶剂
  • 13.2 导电油墨分类及发展方向
  • 13.2.1 金属类导电油墨
  • 13.2.2 高分子导电油墨
  • 13.2.3 导电油墨发展方向
  • 13.2.4 碳基及碳纳米材料导电油墨
  • 13.3 石墨烯导电油墨
  • 13.3.1 用于导电油墨的石墨烯生产方法
  • 13.3.2 石墨烯油墨制备技术
  • 13.3.3 石墨烯导电油墨印刷技术
  • 13.3.4 石墨烯导电油墨的应用
  • 13.4 小结
  • 参考文献
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出版方

华东理工大学出版社

华东理工大学出版社是由教育部主管、华东理工大学主办的综合性大学出版社。自1986年11月成立之日起，就秉承母体华东理工大学格物穷理、励志勤学的学术传统和求实创新、追求卓越的精神品质，着力把自己铸造成为优秀的综合性大学出版社。