碳纳米材料

课程编码：1802120805J1P3005H 英文名称：Carbonous Nanomaterials 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业课 主讲教师：李祥龙等

碳纳米材料是指分散相尺度至少有一维小于100纳米的碳材料，其中分散相既可以由碳原子组成，也可以由异种原子（非碳原子）组成，甚至可以是纳米孔。该课程有助于学生了解该领域的基本概念、基础问题和前沿进展，为培养相关专业的创新型人才奠定基础。碳纳米材料是一门综合性很强的专业课程，涵盖材料的分类、制备、组装、表征和应用。在课程的教学过程中，碳材料的纳米结构化将是贯穿始终的主线，学生应从纳米尺度相关的基本物理、化学效应，理解碳纳米材料的结构功能特性和应用领域。

物理化学

第一章 碳纳米材料基础
第1节 碳材料概述（概念及种类） 1.5学时 李祥龙
第2节 零维碳纳米材料（富勒烯） 1.5学时 李祥龙
第3节 一维碳纳米材料（碳纳米管） 1.5学时 李祥龙
第4节 二维碳纳米材料（石墨烯） 1.5学时 李祥龙
第二章 碳纳米材料物性及表征
第1节 基本物理性质测试及表征方法 1.5学时 刘璐琪
第2节 碳纳米材料常用光谱表征方法 1.5学时 刘璐琪
第三章 碳纳米材料界面表征与分析
第1节 碳纳米材料界面分析模型及表征方法 4学时 刘璐琪
第2节 碳纳米材料界面物理力学 2学时 刘璐琪
第四章 碳纳米材料复合材料设计制备和性能研究
第1节 碳纳米复合材料制备方法和技术 3学时 刘璐琪
第2节 高强韧碳纳米材料及结构的设计和性能 2学时 刘璐琪
第3节 多功能性碳纳米管复合材料设计和性能 2学时 刘璐琪
第五章 碳纳米材料在柔性器件中的应用
第1节 柔性器件的概述 1.5学时 刘璐琪
第2节 碳纳米材料在柔性器件中的应用 1.5学时 刘璐琪
第六章 碳纳米材料在储能中的应用
第1节 锂离子电池概述 1.5学时 李祥龙
第2节 碳纳米材料在锂离子电池中的结构设计及性能 1.5学时 李祥龙
第3节 超级电容器概述 1.5学时 李祥龙
第4节 碳纳米材料在超级电容器中的结构设计及性能 1.5学时 李祥龙
第七章 碳纳米材料在氢能中的应用
第1节 碳纳米材料在制氢中的应用 1学时 李祥龙
第2节 碳纳米材料在储氢中的应用 1学时 李祥龙
第3节 碳纳米材料在用氢中的应用 1学时 李祥龙
第八章 碳纳米材料在节能中的应用
第1节 碳纳米材料在空气净化中的应用 1学时 李祥龙
第2节 碳纳米材料在污水处理中的应用 2学时 李祥龙
第3节 碳纳米材料在智能节能中的应用 1学时 李祥龙
第九章 期末考试
第1节 期末考试 1学时 刘璐琪
第2节 期末考试 1学时 李祥龙

（1）李祥龙，国家纳米科学中心研究员，博士生导师，课题组组长，2007年获中国科学院化学研究所理学博士学位，2007年3月至2011年9月先后在美国夏威夷大学马诺阿分校和美国洛斯阿拉莫斯国家实验室从事博士后研究工作。2011年10月起在国家纳米科学中心工作，重点开展新能源碳无机杂化材料方面的研究；（2）刘璐琪，国家纳米科学中心研究员，博士生导师，课题组长。2003年毕业于中国科学院化学研究所，理学博士，导师朱道本院士。2003年7月至2006年12月，以色列威兹曼科学研究所材料与界面系，合作导师欧洲科学院院士 Daniel Hanoch Wagner 教授。2007年加入国家纳米科学中心。2017年11月-2018年12月美国莱斯大学纳米机械工程系访问学者。目前研究方向功能性纳米复合材料、微纳米力学、界面力学。作为课题负责人先后承担国家自然科学基金委项目、科技部国家重大科学研究计划项目、中欧政府间合作项目等多项。