无机合成化学

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出版者:武汉大学出版社
作者:张克立
出品人:
页数:401
译者:
出版时间:2004-10
价格:36.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787307043657
丛书系列:
图书标签:
  • 无机化学
  • 合成化学
  • 配位化学
  • 金属有机化学
  • 晶体化学
  • 固体化学
  • 化学反应
  • 催化
  • 材料化学
  • 主族元素化学
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具体描述

本教材具备基础性、先进性、实践性及实用性的原则,运用精选内容、突出重点、反映前沿、拓展领域等思想,处理好经典与现代、基础与前沿、理论与应用、课程体系与学科交叉等的关系,以达到简明实用、内容新颖、创新体系、提高质量的目的。

本书可作为化学、应用化学、材料化学等学科本科生、研究生的教材,也可作为相关领域从事教学、科研人员的参考书。

《新材料探索之旅:从分子设计到功能实现》 这是一本关于现代材料科学前沿探索的深度剖析。本书并非聚焦于传统的无机合成化学,而是将目光投向了那些能够颠覆现有技术、塑造未来生活的新型功能材料。我们将带领读者踏上一段引人入胜的材料发现之旅,从最基础的分子设计原理出发,逐步深入到材料的制备、表征以及最终的功能实现。 第一部分:分子构筑基石——精准设计与理论模拟 在材料科学的宏伟蓝图上,分子是最小的构建单元。本部分将重点介绍如何通过精密的分子设计来预设材料的性能。我们将探讨基于量子化学计算的理论模拟方法,例如密度泛函理论(DFT),如何帮助研究人员理解原子间的相互作用、预测材料的电子结构和光学性质,甚至在实验室合成之前就“虚拟”地筛选出最有潜力的候选材料。我们将深入研究有机小分子、聚合物链以及金属有机框架(MOFs)等不同类型材料的分子设计策略,阐述如何通过改变官能团、调整连接方式、引入特定结构单元来调控材料的溶解性、稳定性、导电性、催化活性等关键特性。 第二部分:精密制造工艺——从原子层到宏观结构 一旦有了清晰的分子设计蓝图,下一步便是将其转化为实际的材料。本部分将聚焦于一系列先进的材料制造技术,强调其在实现精确控制和高效生产方面的作用。我们将详细介绍诸如原子层沉积(ALD)和化学气相沉积(CVD)等薄膜生长技术,它们能够以原子级的精度构建超薄功能层,广泛应用于半导体、光学器件和催化剂载体。同时,我们也将探讨自组装技术,例如利用分子间非共价作用力构建有序的纳米结构,以及3D打印等增材制造技术,它们为制造复杂几何形状和功能集成的材料提供了前所未有的可能性。此外,我们还会涉及溶胶-凝胶法、水热/溶剂热法等传统但经过优化的制备技术,并分析它们如何与先进的表征手段相结合,以确保材料结构的精确性和均一性。 第三部分:功能集成与性能优化——材料的“智慧”所在 材料之所以具有价值,在于其能够实现特定的功能。本部分将深入探讨如何通过材料的结构设计、掺杂改性以及复合化等手段,将基础性能转化为满足实际需求的“智慧”功能。我们将聚焦于在能源领域的应用,例如高效的光伏材料、储能材料(如锂离子电池电解质和正负极材料),以及催化材料在燃料电池和环境保护中的作用。同时,我们还将探讨在生物医学领域的创新,如用于药物递送的纳米载体、生物相容性强的植入材料以及用于组织工程的支架材料。此外,我们还将触及智能材料,如形状记忆合金、响应性聚合物等,它们能够感知外界环境变化并做出相应的响应,为可穿戴设备、传感器和自修复材料等领域开辟了新的道路。 第四部分:性能表征与应用前瞻——理解与验证 理解材料的微观结构与宏观性能之间的关系是推动材料科学发展的核心。本部分将介绍多种先进的材料表征技术,包括但不限于X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)和拉曼光谱(Raman)等。我们将阐述这些技术如何帮助研究人员深入了解材料的晶体结构、形貌、表面性质、化学组成以及电子和振动特性。最后,本书将对当前材料科学研究的热点和未来发展趋势进行展望,包括如何利用人工智能和大数据加速材料发现,以及新材料在人工智能、量子计算、航空航天和可持续发展等领域带来的革命性影响。 《新材料探索之旅:从分子设计到功能实现》 旨在为材料科学家、化学工程师、物理学家以及所有对前沿材料科学感兴趣的读者提供一个全面而深入的视角。它将激发您的好奇心,点燃您的创新思维,引导您成为下一代功能材料的发现者和创造者。

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目录信息

读后感

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用户评价

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我一直觉得,能够从最基本的元素出发,构建出具有奇特结构和功能的无机材料,这本身就是一件充满魔力的事情。《无机合成化学》这本书,则将这份魔力进行了科学而系统的梳理。它不仅仅是罗列各种合成方法,更是深入探究了每种方法背后的科学原理和调控策略。我特别欣赏书中关于“尺寸效应”的论述,作者详细解释了当材料尺寸减小到纳米尺度时,由于表面原子比例增加、量子限制效应等原因,其物理化学性质会发生显著变化。书中以量子点、纳米颗粒等为例,阐述了如何通过控制反应条件,精确调控这些纳米材料的尺寸和形貌,进而实现对光学、催化等性能的优化。另外,书中关于“结构-性能关系”的分析也让我受益匪浅。作者通过多个案例,展示了无机材料的晶体结构、电子结构与其宏观性能之间的紧密联系,并强调了在合成过程中,如何通过调整反应物种类、比例、温度、压力以及气氛等参数,来实现对目标结构和性能的定向设计。我了解到,许多高性能的催化剂、传感器、储能材料,其优异表现都源于其精妙的分子设计和合成控制。这本书的语言风格严谨而流畅,虽然涉及到很多专业术语,但作者的讲解清晰易懂,并且通过大量的实例和图示,将抽象的化学概念具象化,让我这个非专业读者也能乐在其中,感受到无机合成化学的魅力所在。

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这本书的专业性和深度,让我看到了无机合成化学这个学科的严谨与魅力。它不仅仅传授合成方法,更注重培养读者对化学过程的理解和控制能力。我特别喜欢书中关于“相图分析”的应用。作者详细解释了如何利用相图来预测化合物在不同温度和压力下的稳定存在状态,以及如何根据相图来设计合成路线,避免生成不需要的副产物。这对于精确控制合成过程,获得高纯度的目标产物至关重要。另外,书中关于“绿色化学在无机合成中的应用”的章节也引起了我的共鸣。作者介绍了如何利用环境友好的溶剂、催化剂和反应条件,来减少合成过程中的污染和能源消耗,例如利用超临界流体或生物催化剂进行无机合成。这让我看到了科学发展与环境保护并行不悖的可能性。这本书的语言风格非常严谨,大量的化学方程式和专业术语,对我来说需要花费不少时间和精力去理解。作者的讲解非常细致,并且通过一些经典的合成案例,帮助我逐步掌握了其中的奥秘。我常常会在阅读时,想象着科学家们在实验室里,如何通过无数次的实验和思考,才最终掌握了这些合成的“秘诀”。

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这本书的封面虽然低调,但其内容却充满了探索未知世界的张力。它为我提供了一个系统性的视角,来理解和掌握无机化合物的合成过程。我特别欣赏书中关于“高压合成”的介绍。作者详细阐述了如何在极端高压条件下,合成普通条件下难以获得的稳定相或亚稳相的无机化合物,例如超硬材料、新型半导体材料等。这种“挑战极限”的合成方法,让我看到了科学家们为了探索物质的边界而付出的努力。此外,书中关于“计算化学在合成设计中的应用”的章节也引起了我的兴趣。作者介绍了如何利用量子化学计算来预测反应产物、优化反应条件,甚至发现新的合成路线。这表明,现代无机合成化学已经不再是单纯的实验科学,而是与理论计算紧密结合的交叉学科。这本书的语言风格十分严谨,大量的化学方程式和图表,对我来说既是学习的重点,也是需要克服的难点。作者的讲解非常细致,并且通过对一些经典合成方法的溯源,让我能够理解这些方法是如何一步步发展和完善的。我常常会在阅读时,思考这些合成方法在未来可能带来的突破,例如在新能源、生物医药等领域的应用。

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我一直对物质世界的构成充满好奇,而《无机合成化学》这本书,则为我揭示了隐藏在这些构成之下的精妙工艺。它不是一本简单的配方集,而是一部关于“如何思考”无机合成的书。我尤其被书中关于“形貌控制”的章节所吸引。作者深入探讨了影响纳米材料形貌的各种因素,例如表面能、溶剂效应、表面活性剂等,并详细介绍了如何通过调整这些因素,来合成球状、棒状、片状甚至分形结构的纳米颗粒。我了解到,材料的形貌不仅仅是外观的差异,更是其性能的关键决定因素,例如,高长径比的纳米棒在催化反应中可能表现出更优异的催化活性。此外,书中关于“掺杂与缺陷工程”的讨论也让我印象深刻。作者解释了如何通过引入杂质原子或制造特定类型的缺陷,来调控无机材料的导电性、发光性、磁性等。这些“微调”的过程,往往能够赋予材料意想不到的强大功能。这本书的语言风格非常专业,虽然大部分内容对我而言仍是陌生的领域,但作者的叙述条理清晰,并且通过大量的实验数据和图谱支持,使理论更具说服力。我常常会在阅读过程中,联想到一些日常生活中接触到的无机材料,例如陶瓷、玻璃、颜料等,并尝试去理解它们的合成原理。

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我一直对物质的本质充满探究欲,而《无机合成化学》这本书,则为我开启了一扇通往微观世界的大门。它不仅仅是介绍合成的“术”,更深入地探讨了合成的“道”。我尤其被书中关于“纳米材料的自组装”的论述所吸引。作者解释了如何利用分子间的范德华力、静电力、氢键等弱相互作用,引导无机纳米结构按照预定的模式进行自发组织和排列,从而构建出具有复杂结构的超分子材料。这就像是在微观尺度上进行的精巧的“搭积木”。此外,书中关于“功能导向的材料设计”的理念也让我印象深刻。作者强调,在进行无机合成时,应该首先明确材料的功能需求,然后根据功能需求来选择合适的合成策略和组分,从而“量身定制”具有特定性能的材料。这是一种以终为始的科学思维方式。这本书的语言风格非常专业,充满了严谨的学术表述。尽管其中的许多理论对我来说仍然深奥,但作者通过对大量前沿研究的介绍,以及对实验细节的细致描绘,让我能够窥见现代无机合成化学的广阔前景。我时常会感叹,原来我们身边看似平凡的无机材料,其背后竟然蕴含着如此复杂而精妙的合成智慧。

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我一直对那些能够从基础元素创造出复杂物质的过程感到着迷,而《无机合成化学》这本书,恰恰满足了我这份好奇心。它不像有些通俗读物那样浮光掠影,而是以一种严谨而系统的方式,剖析了无机化合物的合成策略和方法。我最先被吸引的是书中关于“水热合成”和“溶剂热合成”的详细论述,作者不仅解释了这两种方法的原理,还深入分析了溶剂的选择、反应温度和压力对产物晶型、粒径甚至生长取向的影响。例如,在讨论制备金属有机框架(MOF)材料时,书中列举了多种不同的合成路径,并对比了它们在催化性能、气体吸附能力等方面的差异。这种对比分析让我意识到,合成方法本身就蕴含着巨大的调控潜力。此外,书中还穿插了许多关于“催化剂设计”和“反应机理”的章节,这部分内容对我来说尤其有价值。我了解到,很多无机材料的性能,往往取决于其表面的活性位点和电子结构,而这些又与合成过程中催化剂的选择和反应条件的控制息息相关。作者通过讲解一些经典催化反应的机理,比如氧化还原反应、配位取代反应等,让我对如何“定向合成”具有特定功能的无机材料有了更深的理解。这本书的语言风格也十分专业,虽然偶尔会遇到一些生僻的术语,但作者通常会在后续章节中进行补充说明,或者通过配以结构清晰的化学反应式和实验流程图来帮助读者理解。总体而言,这本书是一部非常有深度和广度的学术著作,对于任何想要深入了解无机合成化学的人来说,都是一份宝贵的财富。

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这本书的厚度足以让任何初学者望而却步,但我被它内在的逻辑性和系统性所吸引。作者并没有仅仅停留在“如何合成”的层面,而是更深入地探讨了“为何如此合成”以及“如何优化合成”。我特别喜欢书中关于“热力学与动力学在合成中的作用”的章节。作者详细解释了反应的吉布斯自由能变化如何决定反应的可行性,以及反应活化能和反应速率如何影响产物的选择性和反应时间。通过对一些经典合成反应机理的分析,我理解了如何通过调整温度、压力、催化剂等手段,在动力学控制区或热力学控制区进行合成,从而获得目标产物。此外,书中关于“高通量合成与筛选”的介绍也让我大开眼界。作者展示了如何利用自动化设备和计算模拟技术,在短时间内合成和评估大量的无机材料,从而加速新材料的发现过程。这对于我这样的业余爱好者来说,是一种全新的认识,原来科学研究也可以如此高效和智能化。这本书的语言风格非常严谨,大量的化学方程式和图表,对我来说既是挑战也是机遇。作者通过细致的讲解和对细节的关注,帮助我逐步构建起对无机合成化学的完整认知。我常常需要反复阅读某些章节,但每一次重读,都能获得新的体会和理解。

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这本书的封面设计颇为朴实,但打开扉页,扑面而来的专业气息便让我这个门外汉感到一丝敬畏。我并非化学科班出身,购买这本书纯粹是出于个人兴趣,想了解一下“无机合成化学”这个听起来就很神秘的领域。我承认,一开始的几章确实给我带来了一些挑战,那些晦涩的化学式和反应方程式,仿佛是另一门语言,需要我反复阅读、查阅资料才能勉强理解。例如,书中详细介绍了各种晶体结构的构建原理,从简单的离子晶体到复杂的配位聚合物,作者运用了大量的图示和模型来辅助说明,这对于我这样需要直观感受的人来说,无疑是巨大的帮助。我特别喜欢其中关于“固相反应”的章节,它并没有仅仅停留在理论层面,而是深入探讨了不同原料的粒径、混合均匀度、加热速率甚至气氛控制对最终产物形貌和纯度的影响。作者还引用了一些前沿的研究案例,比如利用机械化学法制备纳米材料,以及通过溶胶-凝胶法控制陶瓷的微观结构,这些都极大地拓宽了我的视野,让我看到了无机合成化学在现代科技中的重要作用,尤其是在能源、材料科学等领域。尽管有时候我会因为跟不上作者的思路而感到沮丧,但我依然享受这种学习过程,因为它让我有机会触碰到科学研究的精髓,理解那些看似简单的物质背后蕴含的复杂规律。这本书不仅仅是一本教科书,更像是一位循循善诱的老师,虽然有时严厉,但总能在我遇到困难时给予我方向。

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我对物质转化和创造过程一直怀有浓厚的兴趣,而《无机合成化学》这本书,则将这种兴趣升华到了对科学原理的深度理解。它不仅仅是告诉“怎么做”,更重要的是揭示了“为什么这么做”。我尤其被书中关于“晶格工程”的探讨所吸引。作者深入介绍了如何通过化学计量比的精确控制、生长气氛的调整以及晶体生长动力学的研究,来构建具有特定晶体结构和缺陷类型的无机材料。我了解到,即使是同一种化学式,通过不同的合成方法,也可能得到性质截然不同的产物。此外,书中关于“微纳结构的精密构筑”的论述也让我印象深刻。作者详细讲解了如何利用各种模板法、刻蚀法以及自组装技术,来精确构筑具有特定形貌和尺寸的微纳结构,例如多孔材料、空心球、纳米线阵列等。这些结构化的材料,往往在催化、吸附、传感等领域展现出优异的性能。这本书的语言风格非常专业,充满了严谨的学术推理。尽管其中的许多内容对我来说仍然是挑战,但作者的讲解清晰易懂,并且通过大量的示意图和实验数据,让我能够逐渐把握其中的关键概念。我时常会惊叹于人类智慧的创造力,能够从最基本的原子层面上,设计和构筑出如此复杂而精妙的无机材料。

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当我翻开《无机合成化学》,我期待的是一场关于物质变幻的奇妙旅程,而这本书并没有让我失望。它以一种近乎艺术的视角,展现了如何通过精巧的化学设计,将简单的原子和分子转化为具有特定结构和功能的复杂无机物。我尤其对书中关于“晶体工程”的探讨印象深刻。作者不仅仅介绍了常见的晶体生长技术,例如升华法、溶液结晶法等,还深入剖析了如何通过控制过饱和度、温度梯度以及引入晶种等手段,来获得高质量、特定形貌的晶体。书中关于“缺陷化学”的部分也令我茅塞顿开,原来材料的性能并非完全由理想晶格决定,而材料中的点缺陷、线缺陷甚至晶界,都可能成为影响其电子、光学和磁学性质的关键因素。作者通过分析不同缺陷的形成机制以及它们对材料性能的影响,让我认识到,在无机合成的过程中,“控制缺陷”和“引入缺陷”同样重要。此外,书中还涉及了许多前沿的合成技术,例如“原子层沉积(ALD)”和“分子束外延(MBE)”,作者详细介绍了这些技术在制备超薄膜、纳米结构以及多层异质结方面的优势,以及它们在微电子、光电器件等领域的应用前景。这本书的排版设计也非常考究,清晰的图表和标注,使得复杂的概念变得易于理解。这本书不仅传授了知识,更激发了我对化学创造力的无限遐想。

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