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| 編輯推薦： |
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本书集中介绍了国内外黑磷及纳米黑磷的制备技术及研究进展，总结并分析了相应的发展趋势，同时对纳米黑磷在相关领域（能源、阻燃、催化、生物医疗、晶体管、传感器、膜分离、摩擦、超导、热电、防腐）的应用进行了较全面的介绍。书中引用的文献大部分来源于近十年来各位科研人员的研究成果，具有较强的时效性，也有助于读者（尤其是初学者）了解纳米黑磷制备技术及应用发展的新趋势。
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| 內容簡介： |
《黑磷制备与应用》系统介绍了国内外黑磷及纳米黑磷的制备技术及研究进展，总结并分析了相应的发展趋势，同时对纳米黑磷在相关领域（能源、阻燃、催化、生物医疗、晶体管、传感器、膜分离、摩擦、超导、防腐）的应用进行了较全面的论述。本书共七章，黑磷及其制备方法、纳米黑磷及其制备方法、纳米黑磷在能源领域的应用、纳米黑磷在阻燃领域的应用、纳米黑磷在催化领域的应用、纳米黑磷在生物医学领域的应用、纳米黑磷在其他领域的应用。
《黑磷制备与应用》既具有一定的理论深度，又有实用技术，可作为高校、科研院所化学、化工、环境、材料、冶金、新能源等专业学生的参考教材，也可供相关领域研究人员及工程技术人员参考。
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| 目錄：
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第1章 黑磷及其制备方法 1
1.1 黑磷的结构 2
1.2 黑磷的性质 3
1.2.1 可调的直接带隙 3
1.2.2 强的面内各向异性 4
1.2.3 高的理论比容量 6
1.2.4 良好的导电性 7
1.2.5 其他性质 7
1.3 黑磷的制备 7
1.3.1 加压法制备技术 8
1.3.2 催化法制备技术10
参考文献20
第2章 纳米黑磷及其制备方法 26
2.1 纳米黑磷的分类26
2.1.1 黑磷量子点27
2.1.2 黑磷纳米带/管28
2.1.3 黑磷烯/多孔黑磷烯29
2.2 纳米黑磷制备方法31
2.2.1 自上而下法31
2.2.2 自下而上法46
参考文献52
第3章 纳米黑磷在能源领域的应用 59
3.1 太阳能电池59
3.1.1 太阳能电池的分类及其工作原理 60
3.1.2 纳米黑磷在聚合物太阳能电池中的应用 66
3.1.3 纳米黑磷在染料敏化太阳能电池中的应用 67
3.1.4 纳米黑磷在钙钛矿太阳能电池中的应用 70
3.2 锂离子电池 73
3.2.1 纳米黑磷储锂机制 76
3.2.2 单一纳米黑磷在锂离子电池中的应用 78
3.2.3 纳米黑磷基复合材料在锂离子电池中的应用 80
3.3 钠离子电池 85
3.3.1 纳米黑磷储钠机制 85
3.3.2 纳米黑磷/碳材料在钠离子电池中的应用 86
3.3.3 纳米黑磷/非碳材料在钠离子电池中的应用 91
3.4 锂-硫电池 95
3.4.1 锂-硫电池储能机制 95
3.4.2 纳米黑磷在锂-硫电池中的应用 96
3.5 超级电容器 98
3.5.1 超级电容器储能机制 98
3.5.2 纳米黑磷在超级电容器中的应用 100
3.6 纳米黑磷在储氢领域的应用 104
参考文献 106
第4章 纳米黑磷在阻燃领域的应用 111
4.1 阻燃原理112
4.1.1 燃烧过程112
4.1.2 阻燃机理113
4.2 单一黑磷烯阻燃114
4.3 黑磷烯的修饰/协同阻燃116
4.3.1 黑磷烯的功能化修饰117
4.3.2 黑磷烯与其他阻燃剂复合 123
参考文献 126
第5 章 纳米黑磷在催化领域的应用 129
5.1 光催化领域 131
5.1.1 光催化发展现状及原理 131
5.1.2 光催化固氮 132
5.1.3 光催化分解水制氢 134
5.1.4 光催化降解有机物 137
5.1.5 光催化还原二氧化碳 139
5.2 电催化领域 141
5.2.1 电催化发展现状及原理 141
5.2.2 电催化固氮 144
5.2.3 电催化析氢 145
5.2.4 电催化析氧 148
5.2.5 其他电催化应用 150
参考文献 151
第6章 纳米黑磷在生物医学领域的应用 156
6.1 临床诊断 156
6.1.1 生物成像 157
6.1.2 场效应晶体管生物监测 158
6.1.3 电化学生物监测 159
6.1.4 荧光生物监测 161
6.2 肿瘤治疗 162
6.2.1 PTT 疗法 163
6.2.2 PDT 疗法 164
6.2.3 PTT 与 PDT 协同疗法 166
6.2.4 药物输送辅助疗法 168
6.3 骨治疗 170
6.3.1 纳米黑磷在骨治疗中的优势 171
6.3.2 纳米黑磷基水凝胶在骨再生中的应用 172
6.3.3 基于纳米黑磷的3D 打印支架在骨再生中的应用 173
6.4 抗菌 175
6.4.1 纳米黑磷的抗菌机制 175
6.4.2 单一纳米黑磷抗菌 177
6.4.3 纳米黑磷基材料协同抗耐药菌 177
6.4.4 纳米黑磷基材料用于伤口愈合 178
参考文献 180
第7章 纳米黑磷在其他领域的应用 186
7.1 晶体管 186
7.1.1 晶体管简介 186
7.1.2 纳米黑磷在晶体管领域的应用 190
7.2 传感器 197
7.2.1 光电传感器 197
7.2.2 锁模激光器 202
7.2.3 电化学传感器 205
7.2.4 柔性压力传感器 206
7.3 膜分离 208
7.3.1 黑磷烯膜气体分离机理 208
7.3.2 黑磷烯膜气体分离理论计算 209
7.3.3 黑磷烯膜气体分离实验 210
7.4 摩擦 212
7.4.1 纳米黑磷用于水基润滑油 214
7.4.2 纳米黑磷用于油基润滑油 216
7.5 超导 218
7.5.1 纳米黑磷在超导领域的理论计算 218
7.5.2 纳米黑磷在超导领域的相关实验 219
7.6 热电转化 220
7.7 防腐 224
参考文献 225
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| 內容試閱：
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黑磷是近年来被广泛关注的一种新型精细磷化工产品，与白磷、红磷、紫磷互为磷的同素异形体。其特殊的褶皱蜂窝状结构赋予了黑磷很多优异的性能，如高的理论比容量、可调的直接带隙、高的载流子迁移率、优异的光电性能及强的各向异性等，使其在能源、阻燃、催化、生物医学、传感器、场效应晶体管、超导等领域表现出了良好的应用前景。因此，黑磷的制备及其在各领域的应用引起了国内外科研工作者的研究兴趣。
纳米黑磷是通过剥离块状黑磷得到的具有纳米尺度的黑磷，它具有许多块状黑磷不具有的特性，即纳米材料的共性，如量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应等。纳米黑磷的制备技术是研究纳米黑磷重要的前提和基础，也是纳米黑磷研究者始终关注和研究的重点。目前国内外对纳米黑磷的研究主要包括制备方法、微观结构、宏观物性以及应用四个方面，而纳米黑磷的低成本、规模化制备是纳米黑磷能够大面积推广和应用的前提，也是目前纳米黑磷规模化应用遇到的障碍。除此之外，纳米黑磷不稳定的特性也在很大程度上限制了其规模化应用。
即纳米黑磷规模化制备技术的不完善以及其不稳定性的限制，严重地制约了纳米黑磷的低成本、规模化商用。因此，国内外相关研究者正开发纳米黑磷的规模化制备技术，与此同时推进纳米黑磷在相关领域的应用，上游制备技术与下游应用齐头并进。目前，国内几乎没有介绍黑磷、纳米黑磷的制备及其应用的书籍，这不利于“黑磷—梦幻材料”的推广，同时也给初学者和从事纳米黑磷开发及应用的研究人员带来了极大的不便。
本书系统介绍了国内外黑磷及纳米黑磷的制备技术及研究进展，总结并分析了相应的发展趋势，同时对纳米黑磷在相关领域（能源、阻燃、催化、生物医疗、晶体管、传感器、膜分离、摩擦、超导、热电、防腐）的应用进行了较全面的论述。书中引用的文献大部分来源于近十年来行业科研人员的研究成果，有助于读者（尤其是初学者）了解纳米黑磷制备技术及应用发展的趋势，在此谨向各位作者致以诚挚的谢意。
本书反映了编著者近年来在黑磷、纳米黑磷制备技术及应用等方面所做的一些研究工作，希望能与从事相关方面研究的专家学者进行探讨与交流，共同推进纳米黑磷规模化商用的进程。本书可作为高校、科研院所化学、化工、环境、材料、冶金、新能源等专业学生的参考教材，也可供相关领域研究人员及工程技术人员参考。
本书由廉培超、梅毅、蒋运才编著。在编写及出版过程中，得到了化学工业出版社的大力支持和帮助，在此致以衷心的感谢。同时，也感谢研究生吴兆贤、卢晓敏、李雪梅、高琳琳、罗桂红、马明福、付姣、牛丽辉、李开鹏对本书的修改及校对。
由于编著者水平有限，加之全书在结构及内容上都融入了编著者的理解及观点，不足之处在所难免，恳请读者批评指正。
编著者
2021 年11 月
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