本书从表面活性剂结构与性能关系出发，系统论述了表面活性剂结构对表面活性剂性能的影响和表面活性剂性能在纳米技术中的应用。其中包括:利用表面活性剂在溶液中形成胶团的特性，作为超微反应器合成和制备纳米粉体;利用表面活性剂在界面的吸附性和反应性，对纳米粉体材料进行表面修饰和改性;利用表面活性剂的偶联作用和反应性，制备纳米复合材料;利用表面活性剂的定向排列形成的模板效应，制备纳米结构材料和纳米器件;高分子表面活性剂在制备特殊结构纳米材料中的应用;特殊结构表面活性剂制备纳米脂质体以及表面活性剂结构与脂质体性能之间的关系;LB膜的制备和所采用的表面活性剂类型及相关功能配合物。本书作者从实际经验出发，根据大量的研究结果分别对表面活性剂在纳米技术中的应用进行了分类介绍。

表面活性剂与纳米技术

出版日期: 2004年02月

ISBN: 7-5025-5071-2 开本: 32 开

类别: 综合化学化工,物理化学,精细化工,其它方向 页数: 384 页

第一章表面活性剂与纳米技术发展概况1

第一节表面活性剂与纳米技术的关系1

一、表面活性剂在纳米材料制备中的作用4

二、表面活性剂在纳米材料制备中的应用6

第二节表面活性剂科学发展对纳米技术的影响9

一、表面活性剂结构对纳米材料的影响9

二、表面活性剂性能对纳米材料的影响10

三、表面活性剂分子量对纳米材料的影响10

第三节表面活性剂在纳米材料制备技术中的应用前景和发展趋势10

一、新型表面活性剂的开发对纳米技术的促进10

二、新型表面活性剂结构对纳米新型材料制备的影响12

三、新型表面活性剂在纳米技术中的应用趋势15

第二章表面活性剂的分类、功能和作用原理16

第三章表面活性剂的结构与性能77

第四章表面活性剂在纳米粉体制备中的应用104

第一节表面活性剂在纳米粉体制备中的作用原理105

一、表面活性剂胶团形成纳米反应器105

二、表面活性剂在粉体合成中的作用109

第二节影响微型反应器尺寸的因素110

一、表面活性剂结构的影响110

二、表面活性剂用量的影响111

三、助表面活性剂的影响112

四、助剂的影响112

五、分散介质极性的影响113

六、 pH值的影响113

七、温度的影响114

第三节表面活性剂在纳米粉体合成中应用实例114

一、纳米粉体TiO2的制备114

二、ZnO粉体的制备119

三、纳米粉体Fe2O3的制备122

四、纳米粉体Al2O3的制备125

五、纳米粉体MgO的制备125

六、纳米粉体SnO2的制备127

七、纳米粉体Cr2O3的制备128

八、纳米粉体ZrO2的制备129

九、纳米粉体β?Ni(OH)2的制备130

十、纳米粉体MoO2的制备132

十一、纳米粉体氧化钴的制备132

十二、纳米粉体ZnS的制备134

十三、纳米粉体SrTiO3的制备135

十四、纳米粉体MoS2的制备136

十五、纳米粉体Ag的制备137

十六、纳米复合Fe的制备138

第五章表面活性剂在纳米粉体分散和表面修饰中的应用141

第一节纳米粉体颗粒形态和团聚机理142

一、纳米粉体颗粒存在类型142

二、纳米粉体软团聚原因143

三、纳米粉体硬团聚机理144

第二节防止纳米粉体团聚的途径和方法146

一、消除纳米微粒团聚的途径147

二、解决纳米粉体团聚的方法147

第三节表面活性剂在纳米粉体表面修饰中的作用150

一、纳米粉体在液体介质中的行为150

二、表面活性剂的作用153

三、材料表面改性154

第四节纳米粉体分散稳定理论154

一、 DLVO理论155

二、空间位阻稳定理论157

三、空缺稳定理论157

第五节表面活性剂对纳米颗粒的分散机理157

一、微粒在介质中的分散机理158

二、表面活性剂对微粒的分散作用160

三、表面活性剂在水介质中的分散稳定作用161

四、表面活性剂在有机介质中的分散稳定作用162

五、分散剂163

第六节纳米粉体在介质中分散性的影响因素164

一、分散介质性质对纳米粉体分散性的影响164

二、水基溶液pH值对纳米粉体分散性能的影响165

三、分散剂种类对粉体的影响166

四、分散剂用量的影响167

第七节表面活性剂的选择167

一、选择的原则168

二、选用的表面活性剂类型168

第八节纳米粉体超分散剂171

一、超分散剂的作用机理171

二、超分散剂的分子结构172

第九节表面活性剂在纳米粉体表面修饰中应用实例175

一、表面活性剂在纳米TiO2表面修饰中的应用175

二、表面活性剂在纳米CaCO3表面修饰中的应用177

第六章表面活性剂在纳米复合材料中的应用180

第一节纳米复合材料的结构和特性183

一、纳米复合材料的定义183

二、纳米复合材料的形式和命名185

三、纳米复合材料的分类187

四、纳米复合材料的形式188

五、纳米微粒在纳米复合材料中的聚集态结构189

六、纳米复合材料的优越性190

七、纳米复合材料的特殊性191

八、纳米复合材料的结构设计193

第二节纳米复合材料的制备方法194

一、填充法194

二、原位合成法195

第三节表面活性剂在纳米复合材料中的作用原理198

一、偶联作用199

二、活化作用199

三、分散作用200

第四节表面活性剂在纳米复合材料中的应用200

一、在纳米无机复合材料中的应用200

二、在纳米无机/有机杂化材料中的应用201

三、纳米复合材料的应用206

第七章表面活性剂在纳米结构材料中的作用209

第一节纳米结构材料的定义和应用类型211

一、纳米结构自组装和分子自组装体系211

二、纳米结构材料类型211

第二节表面活性剂在纳米结构材料合成中的作用原理214

一、表面活性剂形成纳米结构模板214

二、可聚合表面活性剂单体形成模板216

第三节纳米结构材料合成方法217

一、纳米结构自组装合成217

二、纳米结构分子自组装合成220

三、厚膜模板法合成纳米阵列221

四、介孔固体和介孔复合体的合成221

第四节表面活性剂在纳米结构合成中的应用实例222

一、纳米胶体超晶格合成222

二、无机?有机自组装223

三、介孔材料224

四、人工脱氧核糖核酸(DNA)合成231

五、分子导线的合成236

六、单电子晶体管的制备239

七、分子自组装膜合成240

第八章高分子表面活性剂在纳米材料制备中的应用245

第一节高分子表面活性剂结构特点和分类246

一、高分子表面活性剂结构特点246

二、高分子表面活性剂结构与表面活性关系247

三、高分子表面活性剂分类249

第二节高分子表面活性剂的性质252

一、表面活性252

二、分散性253

三、乳化性255

四、增稠性257

五、絮凝性258

第三节高分子表面活性剂胶团特点和影响因素260

一、高分子表面活性剂胶团特点260

二、高分子表面活性剂胶团形成的影响因素262

第四节高分子表面活性剂在纳米材料制备中的作用264

一、胶团聚合265

二、双层微囊聚合267

三、液晶聚合269

四、超微乳聚合273

第九章表面活性剂在脂质体制备中的应用277

第十章表面活性剂在LB膜制备中的应用310

第一节LB膜的类型311

一、混合膜311

二、交替膜312

三、异质交叠膜313

四、聚合物膜313

第二节LB膜的制备方法313

一、垂直提拉法313

二、水平附着法315

三、扩散吸附法316

四、单分子层扫动法317

五、亚相降低法318

六、聚合物LB膜的制备319

第三节LB膜原料--表面活性剂和其他有机原料320

一、直链表面活性剂320

二、芳香基表面活性剂323

三、高分子表面活性剂324

四、生物表面活性剂329

五、杂环化合物(染料、卟啉、酞菁)331

六、富勒烯333

七、电荷转移化合物334

第四节LB膜的功能336

一、功能膜336

二、模板337

三、膜上化学反应337

四、膜上物质传递和能量传递337

第五节LB膜的应用337

一、纳米结构模板337

二、功能膜338

三、仿生膜338

四、传感器338

五、化学反应膜339

纳米技术目前已成功用于许多领域，包括医学、药学、化学及生物检测、制造业、光学以及国防等等。本词条为纳米技术应用的总纲，包括如下领域:

1、纳米技术在新材料中的应用

2、纳米技术在微电子、电力等领域中的应用

3、纳米技术在制造业中的应用

4、纳米技术在生物、医药学中的应用

5、纳米技术在化学、环境监测中的应用

6、纳米技术在能源、交通等领域的应用

7、纳米技术在农业中的应用

8、 纳米技术在日常生活中的应用

9、纳米技术在环境污染防治中的应用

在汽车尾气净化方面的应用

在燃料脱硫方面的应用

在室内空气净化方面的应用

在固体废弃物处理方面的应用

在控制噪声方面的应用

在纺织和化纤制品中添加纳米微粒，可以除味杀菌。化纤布虽然结实，但有烦人的静电现象，加入少量金属纳米微粒就可消除静电现象。

利用纳米材料，冰箱可以抗菌。纳米材料做的无菌餐具、无菌食品包装用品已经面世。利用纳米粉末，可以使废水彻底变清水，完全达到饮用标准。纳米食品色香味俱全，还有益健康。

纳米技术的运用，使墙面涂料的耐洗刷性可提高10倍。玻璃和瓷砖表面涂上纳米薄层，可以制成自洁玻璃和自洁瓷砖，根本不用擦洗。含有纳米微粒的建筑材料，还可以吸收对人体有害的紫外线。

纳米材料可以提高和改进交通工具的性能指标。纳米陶瓷有望成为汽车、轮船、飞机等发动机部件的理想材料，能大大提高发动机效率、工作寿命和可靠性。纳米卫星可以随时向驾驶人员提供交通信息，帮助其安全驾驶。

利用纳米技术制成的微型药物输送器，可携带一定剂量的药物，在体外电磁信号的引导下准确到达病灶部位，有效地起到治疗作用，并减轻药物的不良的反映。用纳米制造成的微型机器人，其体积小于红细胞，通过向病人血管中注射，能疏通脑血管的血栓。清除心脏动脉的脂肪和沉淀物，还可"嚼碎"泌尿系统的结石等。纳米技术将是健康生活的好帮手。

纳米技术应用前景十分广阔，经济效益十分巨大，美国权威机构预测，2010年纳米技术市场估计达到14400亿美元，纳米技术未来的应用将远远超过计算机工业。纳米复合、塑胶、橡胶和纤维的改性，纳米功能涂层材料的设计和应用，将给传统产生和产品注入新的高科技含量。专家指出，纺织、建材、化工、石油、汽车、军事装备、通讯设备等领域，将免不了一场因纳米而引发的"材料革命"现在我国以纳米材料和纳米技术注册的公司有近100个，建立了10多条纳米材料和纳米技术的生产线。纳米布料、服装已批量生产，象电脑工作装、无静电服、防紫外线服等纳米服装都已问世。加入纳米技术的新型油漆，不仅耐洗刷的性能提高了十几倍，而且无毒无害无异味。纳米技术正在改善着、提高着人们的生活质量。

目前，不少国家纷纷制定相关计划，投入巨资抢占纳米技术的战略高地。每一种新科技的出现，似乎都包涵着无限可能，尤其是纳米机器人具有不可限量的应用前景。 用不了多久，个头只有分子大小的神奇纳米机器人将源源不断地进入人类的日常生活。中国著名学者周海中教授在1990年发表的《论机器人》一文中就预言:到21世纪中叶，纳米机器人将彻底改变人类的劳动和生活方式。