碳科学与技术

第1章从化学元素到固体（001）

1.1地球上的碳（001）

1.2碳化学简史（004）

1.2.1**发现：火、热和金属（006）

1.2.2开采资源的利用（008）

1.2.3分散碳的用途（009）

1.3碳固体简介（010）

1.3.1自然和人工进化的比较（011）

1.3.2含碳产品的生产和发展（012）

1.4总结和展望（013）

参考文献（013）

第2章碳的多态性（016）

2.1碳原子及其化学键（016）

2.1.1化学键和固体相（017）

2.1.2碳同位素（018）

2.2一种热力学方法（018）

2.2.1关于现象热力学的几点提示（018）

2.2.2碳的平衡态相图（019）

2.3新的分子相（020）

2.4无定形碳（022）

2.4.1主要过程（022）

2.4.2演化与结构特征（024）

2.4.3宏观均质碳（026）

2.4.4多孔和分散碳（028）

2.5从固体到材料（029）

参考文献（029）

第3章天然碳：能源和碳化学（031）

3.1一次能源资源（031）

3.1.1能源的不同形式（031）

3.1.2天然碳的燃烧（034）

3.1.3生产水泥（036）

3.1.4气化和液化过程（037）

3.2碳化学（038）

3.2.1中间产品：煤焦油和沥青（039）

3.2.2固相原材料：焦炭和人造石墨（040）

3.3煤资源的利用（041）

3.3.1一次能源（041）

3.3.2碳化学和碳材料的未来（043）

3.4总结和要点（043）

参考文献（044）

第4章碳在冶金行业中的作用（046）

4.1钢铁行业的起源及演变（046）

4.1.1铸铁和钢的工业生产（048）

4.1.2钢铁行业中的碳（049）

4.2铝的生产（050）

4.2.1电解槽（050）

4.2.2制铝业中的碳（051）

4.3硅的生产（052）

4.3.1冶金硅的获取（052）

4.3.2碳电极（052）

4.4金属碳化物（053）

4.4.1乙炔的合成（053）

4.4.2碳化物耐火材料（053）

4.5总结和要点（054）

参考文献（054）

第5章黑瓷和白瓷（056）

5.1石墨和各向同性碳（056）

5.1.1人造石墨的制备（057）

5.1.2一般物理性质（058）

5.1.3玻璃碳（060）

5.1.4主要的应用领域（060）

5.2热解碳和热解石墨（062）

5.2.1气相化学沉积获得的热解碳（Pyc）（062）

5.2.2纹理结构及物理性质（063）

5.2.3热解石墨及类似物（065）

5.3金刚石薄膜（066）

5.3.1薄片工艺（066）

5.3.2性能及应用领域（068）

5.4总结及要点（068）

参考文献（069）

第6章分散碳及多孔碳（071）

6.1炭黑（071）

6.1.1形成机理及工业制备（071）

6.1.2分类及性能（073）

6.1.3其他碳微粒（074）

6.2成型及应用领域（075）

6.2.1非均相介质的提示（075）

6.2.2主要开发领域（077）

6.3多孔碳和吸附碳（079）

6.3.1一般定义（079）

6.3.2活性炭（082）

6.3.3气体净化和输送（083）

6.3.4在液相中应用（085）

6.4总结和要点（086）

参考文献（086）

第7章纤维及复合材料（089）

7.1碳丝（089）

7.1.1主要系列的历史概况（089）

7.1.2结构特性及物理性质（092）

7.2复合材料（095）

7.2.1碳纤维-基质间界面（095）

7.2.2复合材料和纳米复合材料的主要类别（096）

7.2.3碳-碳复合材料的制备（098）

7.2.4碳-碳复合材料的应用（100）

7.3总结和要点（103）

参考文献（103）

第8章分子碳和纳米碳（105）

8.1合成和生产（105）

8.1.1富勒烯的合成及表征（106）

8.1.2碳纳米管的形成及表征（106）

8.1.3石墨烯带的制备及稳定性（108）

8.2传递和纳米电子学性质（109）

8.2.1单壁碳纳米管和石墨烯带中的电子传递（111）

8.2.2分子晶体管和逻辑电路（112）

8.2.3相关的量子现象（113）

8.3界面的物理化学性质和传感器（114）

8.3.1表面化学功能化（114）

8.3.2富勒烯（114）

8.3.3传感器、生物传感器和执行器（116）

8.3.4生物相容性的评价（118）

8.4总结与展望（118）

参考文献（119）

第9章碳技术与创新（121）

9.1碳材料的演变（121）

9.1.1不同时代的碳材料（121）

9.1.2按活动的范围和目的分类（122）

9.1.3在能源中的作用（124）

9.2社会经济方面（125）

9.2.1经济性评价（125）

9.2.2经济转型与循环经济（127）

9.3结语（128）

参考文献（129）