第1章 绪论

1.1引言

1.1.1小尺寸效应

1.1.2表面效应

1.1.3量子尺寸效应

1.1.4宏观量子隧道效应

1.2碳纳米管的发现

1.3碳纳米管的结构

1.4碳纳米管的特性

1.4.1机械性能

1.4.2热学性质

1.4.3导电性能

1.4.4吸附性能

1.5碳纳米管的应用

1.5.1超级电容器

1.5.2锂离子电池

1.5.3氢气存储

1.5.4电子器件

1.5.5碳纳米管修饰电极

1.5.6纳米机械

1.5.7碳纳米管复合材料

1.5.8在生物医学方面的应用

1.6碳纳米管的功能化

参考文献

第2章 碳纳米管的制备、纯化及表征

2.1碳纳米管的制备

2.1.1石墨电弧法

2.1.2激光蒸发法

2.1.3化学气相沉积法

2.1.4其他合成方法

2.2碳纳米管的纯化

2.2.1硝酸纯化法

2.2.2盐酸纯化法

2.3碳纳米管的表征技术

2.3.1透射电子显微镜（TEM）表征

2.3.2扫描隧道显微术（SEM）表征

2.3.3原子力显微镜（AFM）表征

2.3.4拉曼光谱表征

2.3.5 X射线衍射光谱（XRD）

2.3.6紫外可见近红外吸收光谱

2.3.7红外光谱

2.3.8热失重

2.4结束语

参考文献

第3章 碳纳米管的缺陷化学

3.1碳纳米管的价键特征和功能化修饰机理

3.2 CNTs缺陷类型及产生

3.3 SWNTs-COOH羧基含量的测定

3.4缺陷功能化CNTs

3.4.1可溶性CNTs衍生物

3.4.2 CNTs共修饰

3.4.3 CNTs管端不对称修饰

3.4.4纳米粒子和量子点

3.4.5表面共价修饰CNTs

3.4.6基于CNTs的分子电子器件

3.4.7 CNTs集成Donor/Acceptor组装

3.4.8 CNTs功能复合材料

3.4.9 CNTs作为聚合物增强助剂

3.4.10生物功能化CNTs

3.4.11金属络合物配位

3.4.12碳纳米管之间的“焊接”

3.5官能团转换

3.6结束语

参考文献

第4章 碳纳米管的共价管壁化学

4.1引言

4.2 CNTs的氟化及氟化CNTs的亲核取代反应

4.3 CNTs的氢化

4.4 CNTs的环氧化

4.4.1卡宾和氮宾的加成

4.4.2亲核环丙烷化：Bingle反应

4.4.3 CNTs的硅烷化

4.5 ［1，3］-环加成反应

4.5.1两性离子环加成

4.5.2甲亚胺叶立德加成反应

4.5.3臭氧化

4.5.4无机化合物的加成

4.6 ［4+2］-环加成反应：Diels-Alder反应

4.7碱金属还原CNTs的侧壁功能化

4.7.1 Naphthalenides作为电子转移试剂

4.7.2 CNTs的还原烷基化

4.7.3其他电子转移中介

4.8自由基侧壁功能化CNTs

4.8.1碳自由基

4.8.2硫自由基

4.8.3氧自由基

4.8.4 CNTs侧壁的氨基化

4.8.5基于重氮的功能化

4.9亲电加成

4.10亲核加成反应

4.10.1碳亲核加成

4.10.2氮亲核加成

4.11机械化学功能化

4.12结束语

参考文献

第5章 碳纳米管非共价键化学修饰

5.1引言

5.2 CNTs与溶剂和大环分子的非共价相互作用

5.3 CNTs与小芳香分子的非共价作用

5.3.1蒽衍生物

5.3.2芘衍生物

5.3.3其他芳香聚合物

5.4 CNTs与杂环芳香体系的非共价相互作用

5.4.1卟啉、酞菁和Sapphyrins（五齿芳香大环）

5.4.2金属配位

5.5 CNTs与表面活性剂和离子液体的非共价作用

5.6 CNTs与聚合物的非共价作用

5.6.1两亲聚合物

5.6.2共轭聚合物

5.6.3生物聚合物

5.7 CNTs与纳米粒子的非共价作用

5.8结束语

参考文献

第6章 碳纳米管的管内填充

6.1引言

6.2填充机理

6.3富勒烯填充

6.3.1富勒烯C60

6.3.2高碳富勒烯（Cn，n＞60）

6.3.3内嵌富勒烯

6.3.4富勒烯衍生物

6.4其他类型分子填充

6.4.1不含金属原子的分子

6.4.2金属有机和配位化合物

6.5离子化合物填充

6.5.1盐

6.5.2氧化物和氢氧化物

6.5.3其他无机材料

6.6纳米颗粒填充

6.7结束语

参考文献

第7章 碳纳米管的分散和分离

7.1引言

7.2水分散体系

7.3有机溶剂分散体系

7.4高分子分散碳纳米管

7.5非共价键修饰碳纳米管的分离

7.5.1选择性相互作用分离

7.5.2色谱分析（Chromatography）

7.5.3电泳（Electrophoresis）

7.5.4密度梯度离心（Density Gradient Ultracentrifugation，DGU）

7.5.5库仑爆炸法

7.6结束语

参考文献

第8章 卟啉共价修饰碳纳米管复合物

8.1引言

8.2卟啉简介

8.2.1 卟啉的结构

8.2.2卟啉的吸收光谱

8.3卟啉共价修饰碳纳米管复合物制备

8.3.1酰胺化反应

8.3.2酯化反应

8.3.3重氮化-偶联反应

8.3.4卟啉轴向配位修饰碳纳米管

8.3.5 1，3-偶极环加成

8.4卟啉共价修饰碳纳米管复合物的性质研究

8.4.1荧光光谱研究

8.4.2桥连结构-卟啉激发态能量转移的影响

8.4.3非线性光学性质研究

8.5结束语

参考文献

第9章 碳纳米管复合材料

9.1引言

9.2碳纳米管-金属复合材料

9.2.1 CNTs增强铝基复合材料

9.2.2 CNTs增强镁基复合材料

9.2.3 CNTs增强铜基复合材料

9.2.4 CNTs增强铁基复合材料

9.3碳纳米管-陶瓷复合材料

9.4聚合物基碳纳米管复合材料

9.4.1液相共混法

9.4.2熔融共混法

9.4.3原位聚合法

9.4.4溶胶-凝胶法

9.5碳纳米管复合材料的应用

9.6结束语

参考文献