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出版者:高等教育出版社

作者:李景宁

出品人:

页数:439

译者:

出版时间:2005-6

价格:37.40元

装帧:简裝本

isbn号码:9787040167689

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现代精细化工技术前沿与应用 本书聚焦于二十一世纪化学工业面临的重大挑战与发展方向，深入剖析了绿色化学、可持续性工艺以及高端功能材料的合成与产业化路径。它不仅仅是一本技术手册，更是对未来化工蓝图的系统性描绘与实践指南。 --- 第一部分：绿色化学的基石与创新驱动 第一章：原子经济性与催化剂革命 本章系统梳理了原子经济性原则在化工合成中的核心地位。我们详细探讨了如何通过反应路径设计最大化原料的转化利用率，显著减少副产物生成。重点剖析了不对称催化、酶催化以及多相催化的最新进展。 手性催化剂的设计与性能优化： 阐述了新型手性配体（如BINAP衍生物、Salen络合物）在不对称氢化、环氧化和C-C键形成反应中的应用。通过大量工业案例，展示了如何通过精确控制过渡金属中心的环境来调控对映选择性，实现高价值化学品的高效制备。 酶催化在非传统介质中的应用： 探讨了固定化酶技术在有机溶剂、超临界流体甚至离子液体中的稳定性与活性保持机制。重点分析了脂肪酶、氧化还原酶在生物燃料和生物活性分子合成中的突破性进展。 光催化与电催化合成： 详细介绍了利用可再生能源驱动化学转化的新兴技术。涉及可见光驱动的自由基反应、二氧化碳还原制备甲醇或燃料的电化学池设计，以及光热协同效应在复杂分子构建中的应用。 第二章：可持续溶剂体系与反应工程 传统的有机合成严重依赖挥发性有机溶剂（VOCs），对环境构成巨大压力。本章将研究替代性、环境友好型溶剂体系的开发与工业应用。 超临界流体技术： 深入分析了超临界二氧化碳（scCO2）作为反应介质和分离介质的优势。讨论了如何通过调节压力和温度，实现反应速率的精准控制以及产物的原位萃取，特别是在聚合物合成和药物晶型控制中的应用。 离子液体（ILs）的设计与调控： 阐述了ILs作为“可设计溶剂”的理念。从结构-性质关系的角度，探讨了不同阴阳离子组合对反应选择性、溶解能力和回收利用性的影响。聚焦于ILs在酯交换反应、催化剂负载和萃取分离过程中的实际操作规范。 水相有机反应的拓展： 突破“油水不相容”的传统限制，介绍了表面活性剂介导的微乳液体系、水溶性催化剂的开发，以及如何利用“疏水效应”来加速和稳定某些有机反应。 第二部分：高端功能材料的精准合成 第三章：先进聚合物与高分子材料的构筑 本部分着重于如何利用精确控制的聚合反应来设计具有特定宏观性能的先进高分子材料。 活性/可控自由基聚合（CRP）： 全面覆盖RAFT、ATRP和NMP技术。详细解析了引发剂、链转移剂的选择对分子量分布（PDI）和链末端官能团化的影响。展示了如何通过CRP技术合成嵌段共聚物、星形聚合物及刷形聚合物，应用于药物递送系统（DDS）和光刻胶材料。 高性能工程塑料的合成： 聚焦于聚醚醚酮（PEEK）、聚酰亚胺（PI）等特种工程塑料的合成工艺优化。讨论了如何通过单体纯化和聚合条件控制，提高材料的耐热性、机械强度和介电性能，以满足航空航天和电子封装的需求。 响应性智能水凝胶的构建： 探讨了基于超分子相互作用（如氢键、配位键）或化学交联点构建的刺激响应性材料。分析了pH、温度、光照等外界刺激如何导致水凝胶的体积突变，及其在生物传感器和软体机器人领域的前景。 第四章：纳米结构材料的化学方法学 本章侧重于通过化学沉淀、溶胶-凝胶法以及热解法，实现对纳米材料形貌、尺寸和表面化学的精确调控。 量子点（QDs）的合成与表面钝化： 详细介绍了核壳结构量子点的合成策略，例如硒化镉/硫化锌（CdSe/ZnS）量子点的热力学控制生长。重点阐述了表面配体（如有机膦酸、硫醇）对量子产率和光稳定性的关键作用。 金属有机框架（MOFs）的定向合成： 介绍了溶剂热合成法中反应温度、时间及配体/金属源比例对MOF孔隙结构和拓扑结构的影响。讨论了如何引入功能性基团（如氨基、磺酸基）对MOFs进行后修饰，以增强其在气体吸附分离（如CO2捕集）或异相催化中的性能。 二维（2D）材料的溶液相制备： 区别于物理剥离法，本章着重介绍了化学气相沉积（CVD）以及液相剥离/插层技术在制备高质量石墨烯、二硫化钼（MoS2）等2D材料中的应用，及其在柔性电子器件中的集成技术。 第三部分：过程强化与工业安全 第五章：微反应器技术与过程强化 为应对传统釜式反应器传质传热效率低下的问题，本章深入探讨了微通道反应器（MCRs）在精细化工中的应用。 传热与混合效率的提升： 分析了微米级通道内雷诺数的降低对层流混合机制的影响。通过数值模拟与实验验证相结合的方式，展示了MCRs如何实现对高危、高放热反应（如硝化反应、偶氮偶联）的精确温度控制，从而显著提高反应的本征安全性。 多相反应在MCRs中的实现： 讨论了气-液、液-液、固-液多相反应在微流控平台上的工程化挑战与解决方案，包括固定化催化剂床层的设计、气泡动力学控制等。 在线分析与自动化控制： 介绍了过程分析技术（PAT），如在线红外光谱（IR）、拉曼光谱，如何与微反应器系统集成，实现从原料进料到产品取样的全流程实时质量监控与反馈控制。 第六章：化工过程的固有安全设计 安全不再是事后补救，而是贯穿于工艺选择和设备设计之初的“固有安全”理念。 危险性评估与热失控预防： 详细介绍了差示扫描量热法（DSC）、加速量热仪（ARC）在评估反应热、分解温度和绝热温升（ΔTad）中的应用。建立了从热力学数据到工艺参数设定的风险矩阵模型。 最小化危害原则（Minimization）： 探讨了通过采用连续流技术（如微反应器）替代大批量反应，实现危险化学品库存量的最小化，从而降低潜在事故规模的策略。 溶剂与试剂的替代性风险管理： 结合第一章的绿色化学原则，指导读者如何系统性地评估和选择毒性更低、爆炸极限更宽、操作温度压力更温和的替代试剂和溶剂，实现本质安全化设计。 --- 本书面向化学工程、应用化学、材料科学等领域的专业人士、高级本科生及研究生，旨在提供一套从基础原理到尖端工业实践的全面知识体系，助力读者掌握面向未来的可持续化工技术。

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坦率地说，这本书的文字风格非常具有个人魅力，它不像许多官方教材那样板着面孔，而是带有一种沉稳而又略显激情的学术腔调。作者在行文过程中，时不时会引用一些历史上著名的化学家及其发现的轶事，这些小故事不仅活跃了阅读气氛，更重要的是，它们将那些冰冷的公式和定律与鲜活的人类探索精神联系了起来，让人在学习过程中感受到一股强大的精神驱动力。例如，在介绍某个经典反应时，作者会花上几段话来描述发现者在克服了多少实验困难后才得以确认，这种叙事手法极大地增强了知识的“粘性”。它的语调是鼓励性的，即使面对最令人头疼的反应机理，作者也会用一种充满信心的口吻来引导读者：“让我们一起拆解这个看似复杂的过程，你会发现它内部的和谐之美。”这种富有人文关怀的表达方式，极大地缓解了学习过程中的挫败感，让原本可能枯燥的记忆过程变成了一场引人入胜的智力冒险。

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这本书的实用性可以说是超乎想象的。很多化学参考书或习题集往往只停留在理论层面，但这本书却非常注重将理论与实际操作和数据分析相结合。它在关键的实验方法介绍部分，不仅描述了反应的原理，更详细地探讨了不同溶剂选择对产率和副反应的影响，甚至还涉及了现代仪器分析中常见的数据解读偏差。我尤其欣赏其中关于“逆向工程”的章节，它展示了如何根据最终产物的结构，反推出可能的合成路线，并对每条路线的可行性、经济性和环境友好性进行了量化评估。这种贴近科研前沿的视角，极大地拓宽了我的视野，让我明白化学绝非书本上的二维图像，而是充满动态平衡和权衡取舍的复杂工程。书中穿插的“工业应用案例简述”，虽然篇幅不长，但信息密度极大，为理解理论知识的现实价值提供了强有力的支撑点。这本书更像是一位经验丰富、洞察世事的导师，随时准备用最实际的例子来佐证最抽象的原理。

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如果用一句话来概括这本书给我的整体感受，那就是“结构化的高效提炼”。我过去在面对庞大的化学知识体系时，常常感到无从下手，就像站在一座信息密度极高的迷宫里。这本书的价值在于它提供了一张清晰、精准的导航图，而且这张地图的绘制者深知哪些路口是必经之路，哪些岔路是知识的死胡同。它巧妙地运用了层次划分和交叉引用系统，使得不同章节之间的知识点能够形成有机的网络，而不是孤立的知识点。当我需要回顾某个特定主题时，只需沿着书中设计的索引路径追溯，总能迅速定位到所有相关的讨论，无论是基础定义、高级应用还是历史背景，都能被串联起来。这种高度的结构化设计，极大地优化了复习的效率，它不仅教你“是什么”，更教会你“如何系统地组织和检索知识”。这本书的出现，真正实现了“事半功倍”的学习效果，对于任何希望系统性掌握化学学科精髓的读者来说，都是一份不可多得的宝贵财富。

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这本书的排版设计真是让人眼前一亮，封面那深邃的墨绿色调，搭配着简洁有力的白色字体，一下子就抓住了我的注意力。拿到手里，纸张的质感也相当不错，厚实而不失韧性，翻阅时那种轻微的沙沙声，让人感觉非常舒服，仿佛在进行一场庄重的学术探索。内页的布局更是体现了设计者的匠心独运，章节标题用了一种略带古典意味的衬线字体，而正文部分则采用了清晰易读的无衬线字体，黑白分明，对比度极佳，即使长时间阅读，眼睛也不会感到明显的疲劳。更值得称赞的是，书中插图的绘制水平达到了专业水准，那些复杂的分子结构图，线条流畅、比例精准，色彩的运用也恰到好处，能瞬间帮助读者抓住核心概念，避免了许多传统教材中图文信息分离带来的理解障碍。我特别喜欢它在关键概念旁添加的小小的、设计巧妙的“知识点提炼”模块，它们被放置在页边空白处，用一种更活泼的字体书写，像是老教授在卷宗上留下的亲笔批注，既不打断主线阅读，又起到了及时的知识巩固作用。这绝对不是那种堆砌知识点的工具书，它更像是一件精心打磨的艺术品，让人在使用过程中，心情都变得愉悦起来，这对于需要高度集中精力的化学学习来说，是极其重要的加分项。

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我是在准备一个非常重要的进阶考试时接触到这本书的，说实话，起初我对这类“指导”性质的书籍持保留态度，总觉得它们更像是对标准教材的拙劣模仿或简单梳理。然而，这本书彻底颠覆了我的刻板印象。它的叙述逻辑极其严密，像一条精密编织的逻辑链条，没有丝毫的跳跃或含糊不清之处。作者似乎对学习者在特定知识点上容易产生的思维误区有着深刻的洞察力，总能在看似平淡的叙述中，悄无声息地植入那些“陷阱”的辨析。例如，在讨论立体异构体的命名规则时，它没有直接给出死板的规则列表，而是通过一系列递进的案例分析，引导读者自己去归纳和理解为什么某些特定构型需要特殊的优先权分配，这种“引导式教学”远比生硬的灌输有效得多。读完一个章节，我感觉自己不是被动地接受了知识，而是主动地参与了一次完整的思维建构过程。这种深度和广度兼备的讲解方式，尤其适合那些已经掌握了基础理论，但渴望在复杂问题上建立更稳固、更灵活的理解框架的自学者或高阶学生。它提供了一种“看见”化学世界的全新视角。

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