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輕元素二維層狀材料製備科學

  • 作者：編者:劉開輝|責編:高寧
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122494993
  • 出版日期：2026/08/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：257
人民幣：RMB 128 元      售價：元
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內容大鋼
    本書以材料決定未來為核心理念，系統探討了由碳、硼、氮等輕元素構成的層狀材料，聚焦其製備、性能調控及前沿應用。重點解析石墨烯、磷烯等輕元素二維層狀材料的突破性進展及其在能源、信息等領域的變革潛力。本書主要分為三部分：第一部分（第1?2章）奠定輕元素層狀材料基礎理論，包括原子結構、量子效應等核心特性；第二部分（第3?8章）詳解石墨烯、磷烯、硼烯等典型輕元素層狀材料的製備技術，涵蓋機械剝離、化學氣相沉積等前沿方法；第三部分（第9章）總結規模化製備等關鍵挑戰，展望多學科融合的未來方向。
    本書可供從事低維材料、輕元素層狀材料研究的院校師生及企業研發人員學習參考。
作者介紹
編者:劉開輝|責編:高寧
目錄
第1章  緒論
  1.1  輕元素材料的定義與範疇
  1.2  層狀結構的獨特優勢與科學意義
  1.3  輕元素層狀材料的研究現狀與發展趨勢
  參考文獻
第2章  輕元素材料的結構基礎與性能優勢
  2.1  輕元素材料的物理化學特性
    2.1.1  原子結構與電子特性
    2.1.2  低維材料的量子限域效應
  2.2  輕元素層狀材料的形成機制
    2.2.1  范德瓦耳斯力與層間相互作用
    2.2.2  層狀結構的穩定性
  2.3  輕元素層狀材料的應用潛力
    2.3.1  電子器件中的性能優勢
    2.3.2  能源存儲與催化領域的適配性
  參考文獻
第3章  石墨烯與石墨材料
  3.1  石墨烯的基本性質
    3.1.1  石墨烯的晶體結構
    3.1.2  石墨烯的物理性質
    3.1.3  石墨烯的應用領域
  3.2  單層石墨烯的製備
    3.2.1  機械剝離法
    3.2.2  液相剝離法
    3.2.3  碳化硅外延法
    3.2.4  化學氣相沉積法
    3.2.5  單晶製備
  3.3  少層石墨烯的製備
    3.3.1  銅基製備法
    3.3.2  鎳基製備法
    3.3.3  合金製備法
    3.3.4  單晶製備
  3.4  厚層石墨的特性與製備
    3.4.1  高溫石墨化法
    3.4.2  晶格傳質法
  參考文獻
第4章  磷烯與磷基層狀材料
  4.1  磷烯的基本結構與性質
    4.1.1  磷烯的基本結構
    4.1.2  磷烯的物理性質
    4.1.3  磷烯的化學性質
  4.2  磷烯的製備
    4.2.1  機械剝離法
    4.2.2  液相剝離法
    4.2.3  化學氣相傳輸法
  4.3  磷基層狀材料的性能調控
    4.3.1  層數依賴的材料特性
    4.3.2  磷烯材料層數調控技術
    4.3.3  缺陷工程與摻雜策略改性磷烯材料
    4.3.4  表界面工程與性能優化

  4.4  磷烯與磷基層狀材料的應用
    4.4.1  電子和光電子感測
    4.4.2  能源和催化應用
    4.4.3  生物醫藥應用
    4.4.4  阻燃應用
    4.4.5  柔性可穿戴應用
  參考文獻
第5章  硼烯和硅烯材料
  5.1  硼烯
    5.1.1  硼烯結構的多型性與理化性質
    5.1.2  硼烯的製備
    5.1.3  硼烯的應用前景與展望
  5.2  硅烯
    5.2.1  硅烯的結構特點與理化性質
    5.2.2  硅烯的製備
    5.2.3  硅烯的應用現狀與面臨挑戰
  5.3  總結與展望
  參考文獻
第6章  層狀過渡金屬硫族化合物
  6.1  層狀過渡金屬硫族化合物的製備
    6.1.1  液相剝離法
    6.1.2  化學氣相沉積法
  6.2  層狀過渡金屬硫族化合物的性能調控
    6.2.1  垂直/水平異質結構築
    6.2.2  可控摻雜與層數調控
  6.3  層狀過渡金屬硫族化合物的應用
    6.3.1  電子學器件
    6.3.2  光學/光電子學器件
  參考文獻
第7章  氮化硼與硼碳氮
  7.1  層狀氮化硼材料
    7.1.1  氮化硼的基本結構與性質
    7.1.2  單層氮化硼的製備
    7.1.3  多層氮化硼薄膜及晶體製備
    7.1.4  層狀氮化硼的應用研究
  7.2  硼碳氮合金材料
    7.2.1  硼碳氮合金的理化性質
    7.2.2  硼碳氮合金的製備
    7.2.3  硼碳氮合金的應用前景與展望
  7.3  總結與展望
  參考文獻
第8章  其他層狀材料及化合物
  8.1  硼碳化物（BxCy）與碳氮化物（CxNy）
    8.1.1  硼碳化物（BxCy）的結構與製備
    8.1.2  碳氮化物（CxNy）的結構與製備
  8.2  鉍氧硒（BiOSe）
    8.2.1  晶體結構與基本性質
    8.2.2  化學氣相沉積與分子束外延生長方法
    8.2.3  Janus結構與摻雜調控
  8.3  硅鉬氮（SiMoN）

    8.3.1  MoSi2N4的結構與相變
    8.3.2  製備挑戰與工藝
    8.3.3  電子態密度與物性應用
  8.4  MXene材料
    8.4.1  MXene概述與結構
    8.4.2  刻蝕製備
    8.4.3  結構控制與表面官能團
    8.4.4  功能化方向與應用數據
    8.4.5  二維金屬材料的製備探索
  8.5  總結與展望
  參考文獻
第9章  輕元素層狀材料的發展趨勢
  9.1  輕元素層狀材料的關鍵科學問題
    9.1.1  層狀結構的穩定性與性能調控
    9.1.2  量子限域效應與電子結構調控
    9.1.3  多功能集成與器件性能優化
  9.2  製備技術的工業化挑戰
    9.2.1  製備方法的規模化與成本控制
    9.2.2  製備過程的質量控制與產品一致性
    9.2.3  環境友好性與資源可持續性
  9.3  未來研究方向
    9.3.1  多學科交叉研究
    9.3.2  智能化合成
    9.3.3  新興應用領域的探索
  參考文獻

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