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第1章 绪论 1

第2章 碳量子点 5

2.1 性质 6

2.1.1 荧光特性 6

2.1.2 电致化学发光性质 7

2.1.3 电子转移特性 8

2.1.4 低细胞毒性与生物相容性 8

2.2 表面修饰与掺杂 9

2.3 制备方法 11

2.3.1 原料 11

2.3.2 制备方法 12

2.4 石油焦基碳量子点 20

2.4.1 化学氧化法 21

2.4.2 电化学法 22

2.4.3 石油焦种类的影响 24

2.5 应用 27

2.5.1 生物成像 27

2.5.2 分析检测 29

2.5.3 光催化 33

2.5.4 光电传感及电催化 34

2.5.5 吸附分离 36

2.6 前景与展望 37

第3章 石墨烯 47

3.1 结构 48

3.2 性质 49

3.2.1 电学性能 49

3.2.2 光学性能 50

3.2.3 力学性能 50

3.2.4 热学性能 51

3.2.5 化学性能 51

3.3 制备 51

3.3.1 机械剥离法 51

3.3.2 液相剥离法 52

3.3.3 化学气相沉积法 54

3.3.4 SiC外延生长法 56

3.3.5 化学氧化法 56

3.3.6 模板法 57

3.4 应用 57

3.4.1 储能 58

3.4.2 催化 68

3.4.3 环保 74

3.5 前景与展望 79

第4章 碳纳米管 91

4.1 简介 91

4.1.1 结构和分类 91

4.1.2 发展概况 93

4.2 制备 93

4.2.1 电弧放电法 94

4.2.2 激光蒸发法 94

4.2.3 化学气相沉积法 94

4.3 应用 95

4.3.1 催化 95

4.3.2 储能 98

4.3.3 环保 103

4.4 前景与展望 108

第5章 石墨相氮化碳 113

5.1 简介 113

5.2 性质 116

5.2.1 热稳定性 116

5.2.2 化学稳定性 116

5.2.3 光学和光电化学 116

5.3 制备 118

5.3.1 g-C3N4的制备 118

5.3.2 g-C3N4的带隙设计 126

5.3.3 g-C3N4基复合半导体材料的制备 129

5.4 应用 133

5.4.1 光催化析氢 134

5.4.2 光催化CO2还原 138

5.4.3 污染物降解 139

5.4.4 有机合成 141

5.4.5 灭菌 142

5.5 总结和展望 142

第6章 多孔炭 167

6.1 制备 167

6.1.1 物理活化法 168

6.1.2 化学活化法 168

6.1.3 物理-化学复合活化法 169

6.1.4 催化活化法 169

6.1.5 聚合物共炭化法 169

6.1.6 模板法 169

6.1.7 微波法 173

6.2 应用 184

6.2.1 储能 184

6.2.2 催化 201

6.3 前景与展望 204