课程大纲

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纳米科学技术导论

课程编码:4801730805J1P2010 英文名称:Introduction to Nanoscience and Technology 课时:40 学分:2.00 课程属性:专业核心课 主讲教师:王琛

教学目的要求
本课程介绍了纳米材料的结构和性能以及制备方法,并讲述了纳米材料的应用和纳米材料与技术的新进展。通过本课程的学习可掌握纳米材料的基本知识和基本理论,包括纳米颗粒,纳米管线,纳米薄膜,纳米结构的概念、特点、性能和制备方法等,了解到纳米材料和技术的研究热点和发展趋势.这门课的目的在培养学生系统掌握纳米材料与功能材料设计、制备与表征的基础理论及专业知识,综合解决材料规模化/工业化生产中的化工技术问题。使学生具备良好的国际化视野、材料科学和工程技术素质.

预修课程
有机化学, 分析化学, 材料化学, 无机化学, 化学工程

大纲内容
第一章 材料化学导论 王琛
第1节 材料化学介绍 1.5学时
第2节 材料化学绪论 1.0学时
第3节 纳米颗粒 1.5学时
第4节 低维材料 1.0学时
第二章 材料化学基础 王琛
第1节 纳米组装技术; 1.5学时
第2节 能源材料; 1.0学时
第3节 有机无机杂化材料; 1.0学时
第4节 材料结构与性能的关系; 1.0学时
第5节 表面和界面 1.0学时
第三章 纳米材料导论 王琛
第1节 纳米材料的表征; 1.0学时
第2节 纳米材料的概念和起源; 1.0学时
第3节 纳米化学; 1.5学时
第4节 纳米材料的合成方法概述 1.0学时
第四章 纳米材料的合成 王琛
第1节 纳米材料的模板法合成与CVD; 1.0学时
第2节 纳米材料的特异性质; 1.0学时
第3节 纳米材料的液相法制备; 1.0学时
第4节 纳米材料的制备方法 1.0学时
第五章 纳米功能材料 王琛
第1节 纳米材料与纳米结构; 1.0学时
第2节 纳米结构单元及相关术语; 1.0学时
第3节 染料敏化太阳能电池; 1.0学时
第4节 生物材料 1.0学时
第六章 功能纳米材料应用举例 王琛
第1节 比较蛋白质组学中的材料化学; 1.5学时
第2节 表面活性剂; 1.0学时
第3节 仿生合成; 1.0学时
第4节 高分子黏土纳米复合材料的制备 1.0学时
第七章 催化科学中的纳米材料与技术 王琛
第1节 催化化学导论; 1.5学时
第2节 催化科学和催化剂; 1.0学时
第3节 催化化学-工业催化; 1.0学时
第4节 特殊合成条件下的材料合成 1.5学时
第八章 材料化学和纳米技术前沿 王琛
第1节 碳纳米管、自组装技术; 1.0学时
第2节 原子力显微技术; 1.0学时
第3节 针尖化学; 1.0学时
第4节 中孔材料的合成; 1.5学时
第5节 中国纳米材料与技术发展概况 1.0学时
第九章 材料化学和纳米技术最新进展举例 王琛
第1节 材料化学和纳米技术最新进展举例 2.0学时

参考书
1、 Materials Chemistry, 2nd ed. Introduction to Materials Chemistry. Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology. Doubleday. 材料化学 材料化学 纳米材料与纳米技术 功能纳米材料 Fahlman, Bradley D. Harry R. Allcock. Drexler, K. Eric. 曾兆华,杨建文 朱光明 徐志军,初瑞清 陈少伟 2011 2008 1986 2008 2009 2010 2009 Springer Wiley Doubleday 化学工业出版社 机械工业出版社 化学工业出版社 中国科学技术大学出版社

课程教师信息
国家纳米科学中心研究员,博士生导师。1992年在美国弗吉尼亚大学获博士学位,其后在美国亚利桑那州立大学从事博士后研究。曾任华中师范大学教授,中科院化学所研究员。在国内外学术期刊上发表论文200余篇,获得中国化学会青年化学奖,中国科学院青年科学家奖,香港“求是”青年学者奖,教育部科技进步一等奖,中国真空学会2005年度“科技成就奖”等奖励。

近年来主要从事扫描隧道显微技术的原理及其在单分子表征,分子自组装,表面物理化学方面的应用研究。在功能材料表面结构表征,材料表、界面纳米结构构筑与加工,单分子间作用力,大气和溶液条件下的单分子STM研究等方面进行了较为系统和深入的探索,目前主要从事有机和生物分子结构与功能调控及性质的研究。