全书共7章，内容包括：绪论、反应溶剂参与的分子融合法调控碳点表面态用于改善其检测选择性、室温氧化融合法制备不同表面态碳点及其传感应用、氟掺杂的表面态调控法制备不同碳点及其应用、溶剂热点制备黄光氮掺杂碳点及其应用、水热法制备黄光氮掺杂碳点及其应用等七章内容。

本书从“基础－性能－应用”链条出发，介绍了纳米材料的基本结构、理论基础、物理性质和化学性质，概括了纳米材料的制备方法和先进分析表征手段，分析了纳米加工技术及器件的制备，总结了纳米材料和纳米技术在能源采集、存储与无线传感领域和在生物医学领域中的应用。

纳米复合含能材料一般由金属、金属氧化物和（或）有机、无机含能材料组分的纳米颗粒及基体组成的，其兼具单质含能材料的高能量释放效率与复合含能材料的高能量密度优势，可以满足武器装备发展对含能材料新的要求。因此，本书主要从纳米含能材料的定义和性能入手，主要阐述了5类性能优良的纳米含能材料的设计、制备、结构与性能关系等内容。

本书的内容经过编者合理的调整，将许多在石墨烯领域出色的权威人士对石墨烯纳米器件的见解进行了整理、总结。本书包含了九个章节，在概括了CMOS器件发展历史和发展趋势后，编者首先用四个章节分别论述了石墨烯纳米晶体管的器件物理性质，然后再用四个章节论述了制作石墨烯纳米器件的材料和工艺方法。

本卷按照章节分别重点介绍了在生物、生物传感及成像、生物靶向、医疗和生物医学、药物递送和抗菌等领域的应用；氧化石墨烯在水泥基复合材料中的应用现状；石墨烯基材料在再生医学中的应用，这些应用领域包括心脏、神经、软骨、肌肉骨骼和皮肤工程等；突触器件的基本工作原理，在此基础上讨论了几种基于石墨烯的电阻存储器和晶体管的物理学原理；

本卷首先概述了生物传感器并分析了石墨烯在生物传感中的应用优势，之后按照章节对其重点的应用领域进行了介绍，包括石墨烯在生物医学、农业防务、农药和食品科学中的应用，还原氧化石墨烯用于生物传感和电催化应用，基于绿色合成石墨烯及其纳米复合材料的电化学生物传感器、石墨烯基纳米材料以及在电化学传感器中的应用，基于石墨烯的无标记生物

本卷按照章节分别重点介绍了能源和环境领域中的石墨烯纳米材料；机械加工领域中的石墨烯纳米润滑剂；能量储存领域中的三维石墨烯泡沫；石墨烯电催化及电化学传感器；石墨烯基先进可充电电池电极；石墨烯基先进锂离子电池；石墨烯基超级电容器和导电添加剂；石墨烯基柔性驱动器、传感器和超级电容器；燃料电池中的催化剂载体石墨烯；作为电催化剂

本卷着眼于石墨烯复合材料，按照章节分别重点介绍了：石墨烯增强的先进复合材料；石墨烯基底系统界面力学性能；石墨烯陶瓷复合材料；二维和三维石墨烯基纳米结构的第一性原理设计；石墨烯复合材料的纳米结构；具有形状记忆效应的石墨烯复合材料；石墨烯涡卷结构及其在电阻开关存储设备中的应用；铜-石墨烯复合材料；用作锂离子电池负极材料的石

本卷按照章节分别重点介绍了多孔缺陷石墨烯和扭转双层石墨烯两种石墨烯类材料的结构和性质；石墨烯超晶格；类石墨烯二维纳米材料结构、性质及制备方法；二维纳米材料的能带结构修饰；化学改性二维纳米材料的制备和应用；石墨烯二硫化钼双层异质结构中的邻近诱导拓扑跃迁和应变诱导电荷转移；石墨烯及其结构衍生物的纳米电子学应用；石墨烯在生物

本卷主要内容均从石墨烯材料的基本结构、物理性质和性能原理出发，结合典型的应用实例进行阐述，深入浅出，既介绍了石墨烯材料的基础结构与物理特性，如其拓扑结构、掺杂、电子相互作用、电子谱、声子谱、特征力学响应、电磁响应；又根据性能原理对于下游潜在应用进行了介绍，如基质辅助激光解吸电离质谱的平台、光电器件、组织工程及再生医学等