分离纯化工艺原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国医药科技出版社

作者:顾觉奋

出品人:

页数:395

译者:

出版时间:2002-8

价格:45.00元

装帧:

isbn号码:9787506726078

丛书系列:

图书标签:

• 分离
• 分离工程
• 纯化技术
• 化工原理
• 生物化工
• 过程工程
• 工业化学
• 分析化学
• 化学工程
• 分离科学
• 精细化工

现代材料科学前沿：纳米结构与性能调控 图书简介 本书深入探讨了现代材料科学领域最具活力和影响力的前沿——纳米结构材料的构筑、表征及其性能调控规律。全书以严谨的科学视角和系统的逻辑结构，全面阐述了从原子尺度理解宏观材料性能的桥梁，旨在为材料研究人员、工程师以及高年级本科生和研究生提供一本全面、深入且具有实践指导意义的参考书。 第一部分：纳米科学基础与量子效应 本部分聚焦于理解纳米尺度的基本物理和化学原理。我们首先回顾了经典物理学在纳米尺度失效的原因，并引入了量子力学的基本概念，特别是量子尺寸效应 (Quantum Confinement Effect) 的物理图像和数学描述。书中详细分析了半导体量子点（Quantum Dots, QDs）、金属纳米颗粒（Plasmonics）以及碳纳米管（Carbon Nanotubes, CNTs）中载流子和电子波函数的行为。 随后，我们深入探讨了表面与界面效应在纳米材料中的极端重要性。表面能、表面缺陷的活性、表面吸附与催化等议题被置于核心地位。通过对比块体材料与纳米晶体的热力学性质差异，阐述了Gibbs自由能对纳米粒子形貌演化（如Ostwald熟化、烧结）的决定性影响。 第二部分：先进纳米材料的合成策略 本章系统梳理了当前主流的纳米结构材料的制备技术，强调了“自下而上”（Bottom-Up）和“自上而下”（Top-Down）两大类方法的优缺点及适用范围。 自下而上合成： 重点讲解了化学合成法，包括溶剂热法（Solvothermal）、水热法（Hydrothermal）、化学气相沉积（CVD）在可控形貌生长中的应用。对于有机分子自组装形成超分子结构和液晶态，我们提供了详细的驱动力分析和结构解析方法。尤其详细阐述了溶液化学中对成核与生长过程的精确调控，如何通过改变表面活性剂或反应速率来“锁定”特定的晶面，从而获得具有特定电学、光学或催化性能的晶体。 自上而下加工： 侧重于高精度加工技术，如电子束光刻（EBL）、聚焦离子束（FIB）和纳米压印技术。书中不仅描述了设备的操作原理，更深入分析了掩模设计、刻蚀选择性以及侧壁粗糙度对器件性能的负面影响及其抑制策略。 第三部分：先进表征技术：探秘微纳世界 材料性能的提升离不开精确的结构表征。本部分详细介绍了用于解析纳米材料结构、化学组分和物理性能的先进技术。 结构与形貌分析： 重点阐述了高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）在晶格像观察、晶界分析中的应用，以及扫描隧道显微镜（STM）/原子力显微镜（AFM）在单分子和表面形貌成像中的区别与互补性。书中特别加入了关于电子衍射（SAED）模式解析和高角度环形暗场（HAADF-STEM）成像的定量分析方法。 成分与谱学分析： 涵盖了X射线光电子能谱（XPS）和能量色散X射线光谱（EDS），强调如何利用它们确定表面化学态和元素分布。对于光学特性，深入解析了拉曼光谱（Raman）和紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）中的峰位移动与材料结构（如应力、缺陷）的相关性。 第四部分：功能化纳米材料与性能调控 本部分是全书的精髓，探讨如何通过结构修饰和环境耦合来定向调控纳米材料的功能。 电子与光电功能： 深入分析了等离激元共振在增强光谱信号和光热转换中的作用机理。对于二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物），详细讨论了层数依赖的带隙调控、应变工程（Strain Engineering）如何改变载流子迁移率以及霍尔效应的观测。 催化与传感： 探讨了纳米材料作为高效催化剂的“尺寸效应”和“边缘效应”。书中通过 DFT（密度泛函理论）计算的辅助视角，解释了活性位点电子结构的优化如何降低反应能垒。在生物传感方面，重点解析了表面等离激元共振增强（SERS）和量子点荧光猝灭机制在痕量分析中的应用。 力学与复合： 讨论了纳米粒子增强的复合材料的界面粘接问题。着重分析了界面传递效应在宏观力学性能提升中的作用，并引入了纳米复合材料的有效介质理论（Effective Medium Theory）模型。 结论与展望 本书最后对当前纳米材料研究面临的挑战进行了总结，包括批次稳定性、规模化制备的可重现性以及向实际器件集成中的技术瓶颈。同时，对人工智能辅助材料设计、活体生物材料等未来研究方向进行了展望。全书注重理论与实验的结合，配有大量图示和典型实验数据分析案例，力求使读者构建起一个完整、前瞻的纳米材料科学知识体系。

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这本书的深度和广度令人惊叹，但更难能可贵的是它所蕴含的“工程哲学”。很多理论书只谈及“是什么”，这本书却深入探讨了“为什么”，以及在实际生产中“应该怎么做”。我记得有一章专门讲到了杂质的去除策略，作者没有给出单一的“最优解”，而是强调了“成本效益”与“纯度要求”之间的动态平衡。例如，在制药领域，对痕量杂质的控制是生命线，书中就详细分析了多级串联分离系统如何在这种极端要求下协同工作；而在基础化工领域，如何通过粗分级降低后续精制单元的负荷，从而节省能源和设备投资，也得到了充分的讨论。这种务实且全面的视角，让这本书超越了一般的学术专著，更像是一本经验丰富的工程师的“心法秘籍”，充满了实战智慧。

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这本书的阅读体验可以说是“痛快淋漓”。作者的文笔流畅，节奏把握得当，阅读过程中很少出现思维上的卡壳。那些原本以为需要反复查阅资料才能理解的概念，在作者的阐述下，仿佛一下子被点亮了。它成功地将那些冰冷、抽象的物理化学定律，转化成了可以被直观感受到的操作逻辑。比如，在解释反萃取的效率时，作者巧妙地引入了“能量输入”与“熵增”之间的关系，使得读者不仅理解了萃取剂的选择，也明白了为什么需要持续的能量输入来维持分离的驱动力。这本书真正做到了“授人以渔”，它培养的不是操作工，而是能够独立设计和优化复杂分离流程的工程师。对于任何想深入理解化学品“提纯”艺术的人来说，这都是一本不容错过的经典之作。

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我尝试着将书中的一些概念应用到我正在进行的一个项目模拟中，效果非常显著。书中关于过程控制与在线监测的部分，讲解得尤为细致入微。它不仅仅提到了温度、压力、流量这些基础参数，还引入了先进的过程分析技术（PAT）在分离过程中的应用。作者对近红外光谱（NIR）和拉曼光谱在实时监测混合物组成方面的潜力进行了深入剖析，并且配上了大量的图示说明，展示了如何通过反馈回路实现对分离终点的精确判断。这对于追求高效率和低能耗的现代化工生产而言，无疑是提供了前沿的指导。更让我惊喜的是，作者还探讨了新型分离介质的开发，比如对离子液体和超临界流体的应用前景的展望，这使得这本书不仅立足于现有技术，也具有超前的视野。

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初读此书，最大的感受是其结构上的严谨与逻辑上的递进。它不像市面上许多同类书籍那样，将理论知识碎片化地散落在各个章节，而是构建了一个非常完整的知识体系。从最基础的相平衡理论出发，逐步过渡到各种分离单元操作的机理分析，最后落脚于工业化应用中的工艺优化与放大。这种层层递进的叙述方式，极大地降低了学习的门槛。对于一个化学工程背景较薄弱的初学者来说，这本书简直是量身定做。它不急于展示高深的成就，而是扎实地打地基，确保读者对“为什么这样分离有效”有深刻的理解，而非仅仅停留在“如何操作”的层面。我特别欣赏作者在讨论不同分离技术（如精馏、吸收、膜分离）时的对比分析，通过对比，读者能更清晰地认识到每种技术的适用范围和局限性，这对未来进行工艺选择至关重要。

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这部书的封面设计得非常大气，那种深邃的蓝色调和简洁的排版，一看就知道里面内容不一般。我本来以为这会是一本枯燥的教科书，充满了晦涩难懂的公式和理论，结果翻开后发现，作者在文字的驾驭上有着高超的技巧。它没有直接堆砌那些令人望而生畏的术语，而是通过一个个生动的案例，将复杂的化学分离过程娓娓道来。比如，书中对色谱法的阐述，不仅仅停留在理论层面，还深入探讨了不同填料的选择标准、流动相的配比优化，甚至连实际操作中可能遇到的塌陷、拖尾等“疑难杂症”也给出了详细的解决方案。阅读过程中，我能清晰地感受到作者对实验细节的把握，那种细致入微的观察力，仿佛我正站在实验室里，亲手操作着分离柱。尤其是关于固液萃取的章节，作者用近乎散文诗般的笔触，描述了溶剂的选择如何影响目标产物的得率和纯度，让人在学习知识的同时，也领略到化学工程的美感。

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