煤的配合加工与利用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:矿业大学出版社

作者:张振勇等编

出品人:

页数:370

译者:

出版时间:2000-8

价格:35.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787810702218

丛书系列:

图书标签:

• 煤炭
• 煤化工
• 配合加工
• 煤利用
• 能源
• 化工工程
• 工业技术
• 资源利用
• 清洁能源
• 新型材料

《新能源材料的制备与性能调控》 内容梗概 本书聚焦于当前蓬勃发展的新能源领域，深入探讨了各类新能源材料的制备方法、结构调控机制以及由此引发的性能变化。全书共分为七个章节，由浅入深，从基础理论到前沿应用，力求为读者提供一个全面而系统的认知框架。 第一章：新能源材料的分类与发展现状 本章首先对新能源材料进行宏观分类，涵盖了光伏材料、储能材料、催化材料、热电材料以及氢能相关材料等主要类别。通过回顾新能源材料的发展历程，阐述了其在应对全球能源挑战中的关键作用，并分析了当前研究的热点和未来发展趋势。重点介绍了不同类型材料的优缺点，以及它们在各自应用领域的性能瓶颈和亟待突破的技术难题。同时，也简要概述了国家和国际层面在新能源材料研发方面的重要政策导向和战略布局，为后续章节的深入探讨奠定基础。 第二章：纳米技术在新能源材料制备中的应用 纳米技术的兴起为新能源材料的革新提供了前所未有的机遇。本章着重介绍了几种主流的纳米材料制备技术，包括溶胶-凝胶法、水热/溶剂热法、化学气相沉积（CVD）、原子层沉积（ALD）以及模板法等。详细阐述了这些方法在控制材料形貌、尺寸、晶体结构和表面性质方面的优势。通过丰富的实例，展示了纳米化如何显著提升材料的比表面积、反应活性、电荷传输效率以及光吸收能力，进而优化其在太阳能电池、锂离子电池、燃料电池、超级电容器等器件中的性能表现。本章还讨论了纳米材料在稳定性和规模化生产方面的挑战。 第三章：高通量计算与材料设计 在新能源材料的研发过程中，传统的试错法效率低下且成本高昂。本章引入了高通量计算（High-Throughput Computation, HTC）和第一性原理计算（Ab initio calculation）等计算模拟手段，揭示了它们如何在材料的筛选、设计和性能预测方面发挥关键作用。重点介绍了密度泛函理论（DFT）在研究材料电子结构、光学性质、催化活性和离子传输机制中的应用。通过案例分析，说明了如何利用计算模拟加速新材料的发现过程，优化现有材料的组分和结构，从而缩短研发周期，降低实验成本，并实现更精准的材料性能调控。本章强调了计算模拟与实验相结合的协同创新模式的重要性。 第四章：光伏材料的制备与性能优化 本章深入探讨了各类光伏材料的制备工艺及其性能优化策略。详细介绍了晶体硅太阳能电池的制造流程，包括硅单晶生长、晶片制备、扩散、钝化、刻蚀和金属化等关键步骤。同时，也对薄膜太阳能电池，如CdTe、CIGS、染料敏化太阳能电池（DSSC）和钙钛矿太阳能电池（PSC）的制备技术进行了详细阐述。特别关注了钙钛矿太阳能电池的溶液法制备技术，如旋涂、刮涂和印刷技术，以及其在提高光电转换效率、稳定性、耐久性和降低成本方面的最新进展。本章还讨论了新型光伏材料，如有机光伏材料（OPV）和量子点太阳能电池（QDSC）的制备方法及其发展前景。 第五章：储能材料的制备与性能提升 储能技术是实现新能源大规模应用的关键。本章聚焦于锂离子电池、钠离子电池、金属-空气电池、液流电池以及超级电容器等储能器件的核心材料。详细阐述了正负极材料（如钴酸锂、镍钴锰酸锂、石墨、硅碳复合材料、硫化物、氧化物等）、电解质（有机电解液、固体电解质）和隔膜的制备方法。重点介绍了如何通过材料改性、结构设计和界面工程来提升储能材料的能量密度、功率密度、循环寿命和安全性。例如，针对锂离子电池，本章讨论了包覆、掺杂、形貌控制等策略以抑制体积膨胀、提高导电性。对于钠离子电池，则关注了普鲁士蓝类似物、层状氧化物等材料的钠离子嵌入/脱出机制。 第六章：催化材料的制备与功能化 在新能源转化与利用过程中，高效的催化剂至关重要。本章主要研究了在电催化（如析氧反应 OER、析氢反应 HER、二氧化碳还原 CO2RR）和光催化（如光解水制氢、光催化降解污染物）等领域的新型催化材料。详细介绍了贵金属催化剂（Pt、Pd）、过渡金属氧化物/硫化物/氮化物、碳基材料（石墨烯、碳纳米管）、金属有机框架（MOFs）以及异构体催化剂的制备方法。重点讨论了如何通过调控催化剂的活性位点、电子结构、表面积、孔道结构和载体设计来提高催化活性、选择性和稳定性。本章还探讨了如何利用原位表征技术和理论计算来揭示催化反应机理，指导催化剂的设计与优化。 第七章：材料的性能表征与器件集成 材料的制备离不开对其性能的精准表征。本章系统介绍了新能源材料常用的表征技术，包括X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）、拉曼光谱、红外光谱、紫外-可见吸收光谱、循环伏安法（CV）、恒电流充放电测试、电化学阻抗谱（EIS）等。重点阐述了这些技术如何用于分析材料的晶体结构、形貌、元素组成、化学状态、电化学行为以及光学性质。此外，本章还深入探讨了将实验室制备的材料成功集成到实际器件中的关键环节，包括电极制备、电池组装、器件封装以及器件性能的整体评估。通过对材料制备、表征到器件集成的全流程解析，为读者提供了一个完整的研发思路。 《新能源材料的制备与性能调控》旨在成为新能源材料领域的研究者、工程师以及相关领域学生的宝贵参考。本书结构清晰，内容翔实，理论与实践相结合，力求为新能源技术的可持续发展贡献智慧与力量。

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说实话，我本来对这类技术书籍没什么特别的期待，通常都觉得晦涩难懂，充斥着各种缩写和公式。但是，这本书的叙事方式非常独特，它更像是一部工业史诗的编年史，详细记录了人类在“吃干榨尽”煤炭价值方面所付出的努力和取得的突破。作者的文笔中带着一种对工业文明的深刻敬畏感，特别是在描述那些大型、复杂的煤化工联合装置的设计哲学时，那种严谨和对细节的把控力，让人忍不住连连叫好。比如，书中对不同工艺路线的经济性评估和环境影响分析，不是简单地罗列数据，而是结合了不同历史时期的政策背景进行深入剖析，让读者明白技术选择背后的复杂权衡。这种宏观与微观结合的叙事手法，使得即便是对流程设计不太熟悉的人，也能从中领悟到工程美学。它教会我的，不只是“怎么做”，更是“为什么这么做”。

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这本书最大的价值，在我看来，在于它对“资源循环与梯级利用”这一核心理念的系统阐述。它不是孤立地讨论某一个加工环节，而是构建了一个完整的价值链条。我特别欣赏作者在处理高分子材料转化那块时的那种“匠人精神”，他不仅介绍了热解反应的温度控制，还深入探讨了不同炉型在处理高粘度物料时的操作难点及优化策略，这都是教科书上很难找到的“实战经验”。读到关于高纯度化学品提取的部分，我甚至感觉自己仿佛站在了操作平台上，亲眼目睹了连续精馏塔的运行状态。而且，作者在撰写过程中，显然参考了大量的国际会议报告和最新的专利文献，使得书中的数据和结论具有极强的时效性和前瞻性。它让你意识到，在看似传统的煤炭领域，仍然蕴藏着巨大的技术革新空间。

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这本书读下来，我真是感觉打开了一个全新的世界，尤其是对于那些对传统能源如何实现“高附加值”转化感兴趣的朋友来说，简直是宝藏。作者在讲解那些复杂的煤炭深加工技术时，并没有采用那种枯燥的教科书式语言，反而像是一位经验丰富的工程师在跟你手把手拆解一个精密的机械装置。比如，它对煤焦油、煤沥青这些“副产品”的精细分离和改性工艺的描述，简直细致到让人惊叹。我印象最深的是关于特种炭素材料制备那一部分，书中详细对比了不同催化剂和热处理曲线对最终产品微观结构的影响，这对于想要进入高端化工材料领域的研发人员来说，提供了非常扎实的理论基础和实践指导。更难得的是，书中还穿插了一些国内外最新的技术专利分析，让读者能清晰地看到这个领域未来的发展趋势，而不是仅仅停留在基础知识层面。从原料预处理到最终的高端应用，逻辑链条非常完整，阅读体验流畅，真正做到了理论与应用的高度统一。

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这本书的排版和逻辑组织达到了专业书籍的顶尖水准，对于需要系统学习煤炭深加工技术的学生或工程师而言，无疑是一份绝佳的参考资料。它的章节划分层次分明，从基础的热力学和反应动力学切入，逐步过渡到工业化应用层面的过程控制和设备选型，脉络清晰，层层递进。我特别关注了其中关于污染物深度治理的那一章，作者对先进的氧化技术和膜分离技术在煤化工废水处理中的应用进行了详尽的对比分析，并给出了不同工况下的适用性建议，非常具有操作指导意义。更令人称赞的是，书中对各种复杂反应过程的数学模型描述非常到位，既保留了理论的严谨性，又通过实例演示了如何将其转化为实际的工艺优化参数。它不仅是一本知识书，更像是一本解决实际工程难题的工具箱，实用性极高。

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初拿到这本关于能源转化的专业书籍时，我其实有点担心内容会过于陈旧，毕竟煤炭相关技术更新换代也很快。但读进去后，发现作者的视野非常开阔，他不仅仅聚焦于传统的洗选和气化，而是把大量的笔墨放在了如何让煤炭这种“黑金”焕发“新颜”上。最让我眼前一亮的是关于煤基新材料的创新应用部分，书中探讨了如何利用煤资源制备高性能纤维以及在储能器件中的潜在角色，这完全跳出了传统煤化工的思维定式。作者在论述这些前沿技术时，非常注重从分子层面去解释宏观性能的变化规律，这一点对于我这样有一定化学基础的读者来说，是极大的加分项。它迫使你去思考：我们如何才能更环保、更高效地利用现有的资源？书中的图表制作得极其精良，那些复杂的反应机理图，清晰直观，大大降低了理解难度的门槛。总而言之，这是一本面向未来的技术手册，而非简单的知识罗列。

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