《富勒烯、石墨烯和碳纳米管制备与应用》内容包括富勒烯、石墨烯和碳纳米管等碳纳米材料的溶解性、富勒烯碎片、用于染料敏化太阳能电池的纳米碳材料、碳纳米管超分子化学、富勒烯分子塞双稳态轮状化合物、纳米碳界面催化材料、碳纳米管组织工程学、石墨烯膜的弯曲特性、石墨烯和氧化石墨烯化学和生物化学传感器等。
《富勒烯、石墨烯和碳纳米管制备与应用》适合于材料类和化学类专业广大科研工作者及工程技术人员阅读。书中关于碳纳米及其复合材料的微观结构设计与制备、太阳能光电、催化材料、生物化学传感器等内容，具有重要的参考价值。
碳纳米结构或纳米碳（CNS）包括零维富勒烯、一维碳纳米管和二维石墨烯等在内的低维纳米材料，由于具有独特的微纳结构和电子性质，在过去的20多年间，开始作为一种新型的纳米材料出现。围绕碳纳米材料的基础理论研究以及碳纳米材料在分子电子学、材料科学、能量存储与转化、生物医药、传感器和生物探测等领域的应用研究受到广大科技工作者广泛关注，引起了世界范围的研发热潮。碳纳米材料的电子特性以及它们的光学、光谱学和电化学等行为，主要取决于它们独特的纳米尺寸特征；认识和研究在体相材料中因独特纳米结构而具有的特殊性质，是一项富有挑战性和极具智慧的工程。目前，无论是在基础研究还是借助有效的技术手段探索碳纳米材料各种性质等应用研究时，通常，首先需要得到碳纳米材料的溶液或悬浮液，并使碳纳米结构在更大程度上保持其原始的特性。例如，在水溶液中，单壁碳纳米管（SWCNT）呈胶束状悬浮其中，有关其带隙荧光光谱的应用研究，揭示了具有半导体特性的单根SWCNT所表现出的电子能量，与碳纳米管的直径与螺旋度等结构特征有关。本书中，在第1章“富勒烯、碳纳米管和石墨烯的溶解”中，Alain Penicaud阐述了多种关于碳纳米材料溶解性的独创性的研究方法，尤其是如何通过还原溶解的方法解决石墨及其他碳纳米材料的可溶性问题。本书的大部分章节都是介绍碳纳米材料与纳米技术的融合，以及碳纳米材料与纳米技术融合对其他诸多技术领域发展的影响。例如，在包括染料敏化太阳能电池在内的太阳能电池技术发展过程中，富勒烯、碳纳米管、纳米金刚石和石墨烯等，有着各种各样的应用。在第2章“富勒烯、碳纳米管和碗烯的纳米合成技术”中，James Mack等叙述了近期富勒烯分子片段的发展，尤其是对碗烯进行了重点描述，并介绍了它们在有机光致发光二极管中（OLED）的直接应用。在第3章“碳纳米材料在染料敏化太阳能电池中的应用”中，针对碳纳米材料在新型染料敏化太阳能电池的应用，Ladislav Kavan深入探讨了碳纳米材料的应用对染料敏化太阳能电池转换效率的提高、稳定性以及成本等方面的影响。
功能化的碳纳米材料在与其他种类的材料复合时，能够保留其独特的性质，表现出非常明显的优势。超分子化学对功能化碳纳米体系的构建提供了行之有效的途径，可以通过非共价键的相互作用实现。在第4章“碳纳米管超分子化学”中，Gildas Gavrel等评价了多种多样的超分子、碳纳米管的非共价键功能化及其应用情况，同时在第5章“富勒烯封端双稳态轮烷”中Aurelio Mateo-Alonso提出了合成具备物理连接的分子结构的方法。概述了当前不同类型的富勒烯封端双稳态轮烷以及它们之间的转换机制和潜在应用。
在第6章“催化材料在可控碳纳米材料界面的交互运用”中，Michele Mel-chionna等阐述了碳纳米材料对分子和纳米结构的催化剂发挥的支撑作用，由于碳纳米材料具有优异的电子和光学特性、高的比表面积和热力学以及力学稳定性等优势而产生协同增强作用，使得催化剂有着更为广泛的应用前景。碳纳米材料在生物以及生物医药领域的应用得到越来越多的开发与应用，尤其是在第7章“碳纳米管在组织工程学中的应用”中，Susanna Bosi等研究了碳纳米管在组织工程学中的各种应用，碳纳米管在用于许多生物组织的生长发育和增殖方面，有望成为最理想的生物材料之一。
石墨烯薄膜的固有化学反应活性、力学特性和电子转移速率在很大程度上受到折叠形成的褶皱结构的影响。于是，在第8章“纳米尺度的折叠和弯曲：石墨烯薄膜弯曲性能的实验与理论研究”中，Vittorio Morandi等叙述了一种通过透射电子显微镜形貌表征和理论模型建立的新颖方法用于研究褶皱石墨烯晶体的力学性能。石墨烯和碳纳米材料在开发用于生物毒素高选择性及高灵敏度检测的传感器器件领域也得到了广泛研究。在第9章“石墨烯及其氧化物材料在化学与生化传感中的应用”中，Piyush Sindhu Sharma等给出了石墨烯基传感器所具备的优异性能，特别是在快速检测和定量化学毒素、爆炸物、杀虫剂以及病菌等研究领域。
目前，科技工作者已经广泛开展了有关碳纳米材料的各种各样的应用，人们期待碳纳米材料在不久的将来还会有更多在其他领域的应用，这本著作可以面向不同领域的研究者：化学和材料化学、纳米科技、医学和化工等。希望读者们能从本书阅览中有所感悟，激发出关于令人着迷的碳纳米材料研究工作及相关领域新的灵感。
最后，要感谢当代化学专题的编委会委员Margherita Venturi教授，他促成了本专题著作的问世。
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