Нанотехнологии. Химические, физические, биологические и экологические аспекты (200,00 руб.)

Стр.4

Стр.279

Стр.280

УДК 620.3 Н 254 Коллектив авторов: М.Н. Тимофеева, В.Н. Панченко, В.В. Ларичкин, Е.В. Каштанова, Д.А. Немущенко Рецензенты: д-р хим. наук, профессор СО РАН Н.Ю. Адонин канд. хим. наук, ст. науч. сотр. П.А. Симонов Н 254 Нанотехнологии. Химические, физические, биологические и экологические аспекты : монография / коллектив авторов. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2019. – 283 с. (Серия «Монографии НГТУ»). ISBN 978-5-7782-3863-3 В книге представлена основная информация, характеризующая современное состояние нанотехнологии. Особое внимание уделено истории развития науки о нанотехнологиях, применению достижений нанотехнологий в различных областях промышленности, а также проблемам и перспективам развития нанотехнологий. Адресовано студентам, магистрантам и аспирантам, изучающим дисциплины, связанные с применением нанотехнологий, а также специалистам, интересующимся проблемами современной науки. УДК 620.3 ISBN 978-5-7782-3863-3 © Коллектив авторов, 2019 © Новосибирский государственный технический университет, 2019

Стр.4

ОГЛАВЛЕНИЕ Список сокращений ................................................................................................ 7 Введение ................................................................................................................ 10 Глава 1. Нанотехнологии .................................................................................. 13 1.1. Понятие нанотехнологий ......................................................................... 13 1.2. Нанотехнологии в древности .................................................................. 15 1.3. Основные этапы развития нанотехнологий ........................................... 19 1.4. Приоритетные направления нанотехнологий и перспективы их развития в России ................................................................................ 29 Библиографический список к главе 1 ............................................................ 37 Глава 2. Новые материалы ............................................................................... 39 2.1. Полимерные материалы ........................................................................... 46 2.1.1. Основные характеристики полимеров .............................................. 46 2.1.2. «Умные» полимеры ............................................................................ 52 2.1.3. Биоразлагаемые полимеры ................................................................. 63 2.1.3.1. Классификация биоразлагаемых полимеров .............................. 64 2.1.3.2. Синтетические биоразлагаемые полимеры ................................ 71 2.1.3.3. Области применения биоразлагаемых полимеров ..................... 73 2.1.4. Дендримеры ......................................................................................... 79 2.1.4.1. История развития химии дендримеров ....................................... 79 2.1.4.2. Строение дендримеров ................................................................. 81 2.1.4.3. Синтез дендримеров ..................................................................... 85 2.1.4.4. Физико-химические свойства дендримеров ............................... 86 2.2. Металлоорганические координационные полимеры ............................ 89 2.2.1. Структура металлоорганических координационных полимеров ...... 91 2.2.2. Номенклатура МОКП ......................................................................... 96 2.2.3. Основные методы синтеза МОКП ..................................................... 97 2.2.4. Синтез функционализированных МОКП .......................................... 99 2.2.5. Применение МОКП .......................................................................... 103 2.3. Силикатные и алюмосиликатные материалы ...................................... 113 2.3.1. Цеолиты ............................................................................................. 114 2.3.1.1. История развития химии цеолитов ........................................... 114 279

Стр.279

2.3.1.2. Номенклатура цеолитов ............................................................. 117 2.3.1.3. Структура цеолитов .................................................................... 118 2.3.1.4. Физико-химические свойства цеолитов ................................... 121 2.3.1.5. Применение цеолитов ................................................................ 124 2.3.2. Слоистые силикатные и алюмосиликатные материалы ................ 131 2.3.2.1. Монтмориллонит ........................................................................ 134 2.3.2.2. Каолин и метакаолин .................................................................. 138 2.3.2.3. Слюды и вермикулит .................................................................. 144 2.4. Углеродные материалы .......................................................................... 150 2.4.1. Аллотропные формы углерода в sp3-гибридном состоянии ......... 151 2.4.2. Аллотропные формы углерода в sp2-гибридном состоянии ......... 157 2.4.2.1. Графит .......................................................................................... 157 2.4.2.2. Графен .......................................................................................... 164 2.4.2.3. Фуллерен ..................................................................................... 168 2.4.2.4. Нанотрубки и нановолокна ........................................................ 178 2.4.3. Аллотропные формы углерода в sp-гибридном состоянии ........... 189 Библиографический список к главе 2 .......................................................... 190 Глава 3. Области применения нанотехнологий .......................................... 209 3.1. Наноматериалы для решения задач строительной индустрии ........... 210 3.1.1. Высокопрочный бетон ...................................................................... 214 3.1.2. Стальные конструкции ..................................................................... 221 3.1.3. Покрытия и краски ............................................................................ 223 3.1.4. «Умные» стекла ................................................................................. 228 3.2. Нанобиотехнологии и медицина ........................................................... 230 3.2.1. Высокочувствительная диагностика ............................................... 238 3.2.1.1. Методы визуализации – «внутренняя подсветка» ................... 238 3.2.1.2. Наносенсоры – «сыщики и контролеры» ................................. 241 3.2.2. Точечная доставка лекарств ............................................................. 244 3.2.3. Наноматериалы – основа для создания новых лекарств ................ 250 3.2.4. Регенеративная медицина ................................................................ 251 3.2.5. Наномедицина и токсичность .......................................................... 257 3.3. Нанофильтры для очистки воздуха ...................................................... 261 Библиографический список к главе 3 ............................................................... 270 280

Стр.280