《液相激光烧蚀及其纳米材料制备应用》介绍一种*特的纳米制备技术即液相激光烧蚀（laser ablation in liquids，LAL）技术，以及其纳米材料制备的应用。LAL技术的优点表现在：①化学上“简单、干净”，不需要任何催化剂，属于绿色合成，可以在温和环境中进行诸如高温高压相等亚稳相纳米材料制备；②特殊的反应空间使得合成的纳米材料的组分来自固体和液体，为科学家基于基础或应用的需求所合成的纳米材料进行组分设计提供了可能；③可以通过调节激光参数、液体种类和靶材，对制备的纳米材料的尺寸、形貌、结构等进行调控；④可以通过电场、磁场、温度场、电化学的引入，原位对功能纳米结构组装进行操纵。
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目录
第1章 引言 1
参考文献 8
第2章 气体环境中固体靶的激光烧蚀 16
参考文献 19
第3章 液体环境中固体靶的激光烧蚀 22
3.1 基本物理过程 22
3.1.1 液体环境中毫秒激光烧蚀固体靶及熔化过程 22
3.1.2 液体环境中纳秒激光烧蚀固体靶及等离子体羽形成 24
3.1.3 液体环境中皮秒激光烧蚀固体靶及空泡产生 28
3.1.4 液体环境中飞秒激光烧蚀固体靶及多形态过程 29
3.2 基本化学过程 33
3.2.1 等离子体中的化学反应 33
3.2.2 固体与液体界面的化学反应 36
3.3 热力学特征 37
3.4 动力学特征 40
参考文献 43
第4章 LAL中纳米晶形成的物理化学过程 49
4.1 成核热力学 49
4.2 相变热力学 51
4.3 生长动力学 53
参考文献 55
第5章 LAL合成纳米金刚石及新碳相纳米材料 58
5.1 纳米金刚石 58
5.1.1 Bottom-up合成纳米金刚石 59
5.1.2 Top-down合成纳米金刚石 62
5.1.3 来自煤的纳米金刚石 67
5.1.4 纳米金刚石的荧光起源 73
5.2 LAL中金刚石的相变 81
5.2.1 金刚石-石墨相变的中间相 82
5.2.2 金刚石-碳葱可逆相变 86
5.2.3 金刚石-新金刚石相变 95
5.3 新碳相纳米材料 102
5.3.1 C8纳米晶 103
5.3.2 C8-like碳纳米方块 110
5.3.3 白碳纳米晶 117
参考文献 128
第6章 新颖亚稳相纳米材料的LAL探索 139
6.1 闪锌矿硅纳米晶 140
6.2 四方相锗纳米晶 148
6.3 双层六角密堆积铁纳米晶 152
6.4 立方氮化硼纳米晶 156
6.5 立方碳氮纳米晶 159
6.6 立方氮化镓纳米晶 161
参考文献 166
第7章 LAL纳米制备技术 171
7.1 电场辅助LAL用于金属氧化物纳米晶形貌控制 171
7.1.1 多种形貌金属氧化物半导体纳米晶 171
7.1.2 电场对纳米晶形貌形成的影响 173
7.2 电场辅助LAL用于纳米结构组装 174
7.2.1 金属氧化物功能纳米结构 174
7.2.2 纳米结构组装中的定向附着机制 175
7.3 温度场辅助LAL用于纳米结构组装 176
7.3.1 一维和二维纳米结构 176
7.3.2 纳米结构组装中的Ostwald熟化机制 177
7.4 电化学辅助LAL用于复杂纳米结构组装 179
7.4.1 多金属氧酸盐纳米结构 179
7.4.2 纳米结构组装中的化学反应 181
7.5 磁场辅助LAL用于磁性纳米链组装 182
7.5.1 磁性纳米颗粒一维链束 182
7.5.2 磁场感应定向附着机制 185
参考文献 188
第8章 液体环境中纳米图案LAL组装 193
8.1 液体环境中脉冲激光沉积用于纳米图案组装 193
8.1.1 液体环境中的脉冲激光沉积 193
8.1.2 在透明基片上组装纳米颗粒图案 193
8.2 液体环境中功能纳米结构图案的激光直写 195
8.2.1 异质结构纳米图案的组装 195
8.2.2 液体环境中激光诱导的相变 196
参考文献 199
第9章 LAL制备的纳米材料 200
9.1 纳米颗粒-聚合物复合材料 200
9.2 掺杂半导体纳米晶体 202
9.3 亚微米球形颗粒 204
9.4 单分散胶体量子点 208
参考文献 212
第10章 LAL基纳米材料的应用 216
10.1 光学功能纳米结构 216
10.1.1 荧光发射 216
10.1.2 可见光散射 223
10.1.3 非线性光学 226
10.1.4 光热转换 229
10.2 磁性功能纳米结构 234
10.3 应用于环境科学的功能纳米结构 237
10.3.1 吸附 237
10.3.2 光催化降解 239
10.3.3 传感 245
10.4 应用于绿色能源中的功能纳米结构 251
10.4.1 超级电容器 251
10.4.2 锂离子电池 253
10.4.3 太阳电池 255
10.4.4 混合发光二极管 257
10.4.5 光催化分解水产氢 258
10.4.6 电化学催化剂 260
10.5 生物医学功能纳米结构 262
10.5.1 生物分子载体 262
10.5.2 阳性造影剂 264
10.5.3 生物识别 266
10.5.4 纳米酶 267
参考文献 272
第11章 结论和展望 287
11.1 LAL纳米制备技术的主要优势 288
11.1.1 清洁表面 288
11.1.2 亚稳纳米相 290
11.2 LAL纳米制备技术的不足和解决方案 291
11.2.1 产额 291
11.2.2 尺寸和分散度控制 293
11.3 LAL纳米制备技术的未来发展 294
11.3.1 物理化学机制探索 294
11.3.2 应用领域拓展 295
参考文献 298
附录 杨国伟研究组发表LAL纳米制备技术论文目录 302
后记 308
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