固体表面物理化学若干研究前沿

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出版者:厦门大学出版社
作者:万惠霖
出品人:
页数:685
译者:
出版时间:2006-3
价格:78.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787561523261
丛书系列:厦门大学南强丛书
图书标签:
  • 表面化学
  • 材料学
  • 学习
  • 化学
  • 固体表面物理化学
  • 表面科学
  • 界面化学
  • 吸附
  • 催化
  • 材料科学
  • 纳米材料
  • 表面改性
  • 薄膜
  • 电子功函数
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具体描述

为了促进和推动在固体表面物理化学及相关领域的研究进一步向前发展,2003年厦门大学固体表面物理化学因家重点实验室组织了包括5位中科院士和20余位教授以及40多们在固体表现物理化这及相关研究领域第一线工作多年、对国内外相关研究动态有较全面而深入了解的同仁及研究生,结合自身的研究工作,在理论和基础研究、技术和体系应用研究等层面上,撰写了《固体表面物理化学若干研究前沿》这本专著。初衷是力求在兼顾物理化学中催化化学、电化学、结构与量子化学等分支学科前沿研究领域发展动态的同时,重点反映作者及国际上相关学者在最近10余年来在各分支学科的主要进展、发展趋势和最新成就。内容包括:价健理论方法、金属及金属氧化物表面化学吸附与反应、碳纳米管管壁的共价化学、金属催化剂上N2加氢与CO加氢的反应机理和离子型化合物助催剂的作用本质、轻烷分子活化和临氧转化中的某些问题、金属单晶表面电化学与电催化、表面增强担曼光谱、表面电化学研究中的现场扫描遂道显微技术、表面电化学研究中的现场表面X射线衍射技术、空间分辨电化学研究方法、半导体和聚事物电化学、生物大分子电化学、锂离子电池电极材料及电极过程、多壁碳纳米管的催化合成和应用、钌基合成氨催化剂和作用机理、手性金属络合物催化不对称氢化反应、固氮酶与多相不对称催化的手性金属中心,甲烷催化选择氧化制含氧化合物、铼的选择氧化催化作用、催化燃烧技术及其核心催化剂等。书中各章节之间相互独立,而又互有联系、互相交叉。这些论述,对从事物理化学研究的科研人员和高等辽校化学、化工类有关专业师生来说,相信有一定的参考价值。

界面现象的微观机制与宏观响应 本书系统梳理了现代物理化学领域中,围绕软物质体系、多孔介质以及复杂流体的界面行为与输运过程所展开的前沿探索。全书立足于跨学科的视角,将经典热力学、统计力学与先进的实验技术和计算模拟方法相结合,深入剖析了物质在不同尺度界面处的组分分布、能态演化以及动力学过程。 第一部分:软物质的自组织与界面稳定性 本部分聚焦于那些缺乏固定晶体结构的复杂流体和聚合物体系,探讨其在界面驱动下的结构形成与功能实现。 第一章:胶体与界面张力调控 本章详细阐述了纳米级颗粒在液体介质中分散稳定性的基本原理。内容涵盖DLVO理论的局限性及其在含盐或高电荷密度环境下的修正模型。重点讨论了空间位阻稳定机制,特别是聚合物刷和表面接枝链对胶体颗粒间相互作用能垒的影响。通过对非对称电解质溶液中界面双电层的精细描述,解释了如何利用电场或磁场梯度,实现对乳液和微泡体系的动态重构。此外,还引入了“活性胶体”的概念,探讨了外部驱动力如何导致体系的非平衡相分离和自驱动运动,这对于理解生物系统中的细胞聚集和矿物成核至关重要。 第二章:高分子溶液与薄膜的界面熵效应 本章侧重于高分子链在固-液、液-气界面上的构象变化。解析了“吸附层厚度”与“链段排阻”的统计物理模型,特别是针对混合溶剂体系中组分选择性吸附的Flory-Huggins理论在界面上的推广应用。深入讨论了聚合物薄膜在退火(Annealing)过程中的弛豫行为,包括链段的扩散系数与玻璃化转变温度(Tg)在界面处的降低效应。结合原子力显微镜(AFM)的形貌分析和中子散射技术(SANS)的结构表征,揭示了界面应力对聚合物微相分离形貌演化的调控机理。 第三章:液晶与智能界面 本章探讨了具有长程有序性的液晶相在界面上的取向行为。分析了衬垫表面(如硅片或云母)对向列相、层状液晶的锚定能和弛豫时间的影响。引入了电驱动和光致异构化分子(如偶氮苯衍生物)与液晶基质的复合体系,阐述了如何利用外部刺激实现界面介电常数的快速调制,这在新型显示技术和光学开关领域具有重要价值。 第二部分:多孔介质中的多相流与输运现象 本部分聚焦于研究流体和溶质在具有复杂孔隙结构材料中的传输规律,这是能源储存、环境修复和催化剂设计的基础。 第四章:孔隙结构表征与介观建模 详细介绍了用于表征多孔介质连通性、比表面积和孔径分布的先进技术,如高分辨率X射线断层扫描(HR-XCT)和气体吸附等温线分析(BET/BJH)。在此基础上,构建了适用于不同渗透率范围(从达西流动到滑移流)的介观模型。特别是对“瓶颈效应”和“死端孔道”对宏观渗透率的负面影响进行了量化分析。 第五章:毛管力与多相流体的滞留机制 深入解析了在非润湿性流体(如油或气体)存在下,水相在毛细管网络中的移动和滞留机理。基于Young-Laplace方程,发展了描述弯月面接触角和毛管压力梯度的模型。讨论了相间传递的驱动力,如渗透力、重力与毛管力的竞争,并结合数值模拟(如Lattice-Boltzmann方法),模拟了在页岩储层或燃料电池电极中油水气三相流动的动态过程,为提高采收率提供了理论指导。 第六章:界面传质与扩散的限制 本章分析了在强吸附性材料(如金属有机框架材料MOFs或沸石分子筛)中,气体或液体溶质的扩散过程。重点区分了Fickian扩散、活化扩散和束缚态扩散。通过考察扩散系数与孔道几何形状、吸附热之间的关系,解释了分子筛效应的本质。还探讨了电化学活性物质(如锂离子)在固体电解质界面或电极孔隙中的“离子阻塞”现象。 第三部分:复杂表面的催化反应动力学与能带结构 本部分关注固体表面作为反应场所的特性,特别是电子态和表面缺陷对化学反应路径的影响。 第七章:表面缺陷工程与活性位点识别 本章基于密度泛函理论(DFT)计算,系统地分析了金属、氧化物和半导体表面常见的结构缺陷(如空位、填隙原子、边缘结构)的形成能和电子结构畸变。详细论述了如何通过高分辨透射电镜(HR-TEM)直接成像缺陷,并结合X射线光电子能谱(XPS)对表面元素价态的识别,实现活性位点的准确锁定。引入了“结构敏感性”的概念,阐明了活性位点几何构型如何影响过渡态的稳定性。 第八章:光催化与界面电荷分离 本章聚焦于半导体材料在光照下的光生载流子行为。详细介绍了能带匹配理论在设计高效光催化剂中的应用,包括价带和导带位置的精确调控。重点分析了在固-液界面,光生电子和空穴的分离效率(界面电荷转移速率)与表面氧空位浓度之间的非线性关系。通过瞬态吸收光谱(TAF)技术,实时监测了界面电子的寿命和表面重建过程。 第九章:吸附热力学与反应路径选择 本章回到基础热力学,分析了不同分子在不同晶面上的选择性吸附行为。通过计算标准吸附焓和熵,解释了表面覆盖度对反应活性的影响。讨论了在有限覆盖度下,反应物分子之间的横向相互作用(如位阻效应或电子效应的耦合)如何改变反应的能垒和最终产物的分布,特别是对于涉及多物种吸附的复杂氧化还原反应。 全书结构严谨,内容前沿,旨在为化学、材料科学、物理学及相关工程领域的研究人员提供一个全面而深入的参考,以期推动对复杂界面现象的理解与应用。

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《固体表面物理化学若干研究前沿》这个书名,如同一扇通往未知领域的门户,立刻吸引了我的全部注意力。我一直以来都对物质的表面性质及其所蕴含的深刻科学原理着迷,而“固体表面”正是这些性质的集中体现。这本书的“研究前沿”定位,让我相信它将带我进入一个充满挑战和机遇的学术世界,去探索那些尚未被完全揭示的奥秘。我迫不及待地想知道,书中是如何阐述表面原子排列、电子态分布以及与气相或液相物质的相互作用如何共同决定材料的宏观性能。我尤其希望能够了解到,在纳米尺度下,表面效应会带来哪些令人惊叹的物理化学现象,例如量子尺寸效应、表面等离激元共振等。同时,我也非常好奇,本书会介绍哪些最先进的表征技术,如原子探针层析成像(APT)、球差校正扫描透射电子显微镜(Cs-corrected STEM)等,它们是如何帮助科学家们“看清”微观世界的?“前沿”二字还意味着,书中可能会涉及一些对现有理论的挑战,或者一些正在进行的、具有颠覆性的研究方向,这让我对这次阅读之旅充满了期待。

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阅读《固体表面物理化学若干研究前沿》这本书,对我而言,更像是一次踏上未知领域的探险。这个名字本身就充满了学术的庄重感,同时也暗示着其中蕴含的无限可能性。我一直认为,固体表面是化学反应和物理过程发生的“舞台”,其独特性质往往决定了宏观材料的性能。因此,深入了解这个“舞台”的“前沿”研究,对于理解整个材料科学乃至更广泛的化学领域都至关重要。我迫切想知道,书中是否会详细阐述如何通过精确控制表面的原子层来设计具有特定功能的材料?例如,如何构建能够高效催化特定化学反应的活性位点?或者如何制备具有优异导电、导热性能的二维材料?我非常期待书中能够介绍一些令人惊叹的实验技术,比如利用飞秒激光脉冲来探测表面电子的超快动力学过程,或者使用超高真空扫描隧道显微镜(UHV-STM)来观察单个原子在表面上的定向迁移。更重要的是,我希望这本书能够深入探讨“前沿”研究的意义和挑战,它不仅仅是对现有知识的拓展,更是对未来科技发展方向的指引。我猜测书中会包含一些关于新型传感技术、能源转换材料、以及生物医学应用方面的最新进展,这些都将极大地影响我们的生活。这本书无疑是我近期最渴望阅读的书籍之一,我期待它能给我带来知识上的满足,更能激发我对科学探索的热情。

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我一直对物质在极端条件下的行为非常着迷,而固体表面恰恰是许多宏观现象的起源之地,它的研究往往需要深入到微观层面,甚至涉及量子力学效应。因此,《固体表面物理化学若干研究前沿》这个书名,深深地吸引了我。我猜测这本书不会仅仅停留在基础概念的介绍,而是会聚焦于那些尚未完全解决的科学难题,以及科学家们为攻克这些难题所付出的最新努力。我非常希望它能详细介绍一些表征固体表面特性的前沿技术,例如,如何通过扫描隧道显微镜(STM)观察表面吸附分子的动力学过程?又比如,如何利用球差校正透射电子显微镜(TEM)来获得原子尺度的表面结构信息?我期望书中不仅会展示这些技术的原理,更会深入探讨它们在揭示复杂表面现象中的应用案例。特别是,那些涉及表面相变、表面重构、以及表面诱导化学反应的研究,是否会被详细阐述?我对一些前沿的理论计算方法也充满好奇,比如密度泛函理论(DFT)在预测固体表面性质中的作用,以及如何利用机器学习来加速材料表面性质的探索。这本书的“前沿”定位,预示着它可能会包含一些尚未被广泛接受的理论观点,或者是一些正在进行中的、具有颠覆性的实验研究。我希望通过阅读这本书,能够拓宽我的知识视野,理解当前固体表面物理化学研究的最新动向,并对未来的发展趋势有所把握。

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当我第一次注意到《固体表面物理化学若干研究前沿》这本书时,我的直觉告诉我,这绝对是一本值得深入探索的学术佳作。这个书名本身就充满了学术的严谨和对未知的好奇。我一直认为,固体表面是连接微观世界与宏观世界的关键桥梁,其上发生的各种物理化学过程,直接影响着材料的性能和应用。因此,深入了解“前沿”研究,对我来说,就如同走在科技发展的最前线。我非常想知道,书中是如何解释表面缺陷、异质结界面以及纳米结构表面如何影响电子传输、光学性质和催化活性?我期望它能详尽地介绍一些最尖端的表征技术,比如如何利用光电子能谱(PES)和俄歇电子能谱(AES)来探测表面的化学环境和电子结构?又比如,如何通过低能电子衍射(LEED)和反射式高能电子衍射(RHEED)来分析表面的晶体结构和生长动力学?“前沿”这个词,让我预感到书中会包含一些关于新型二维材料、表面吸附动力学、以及表面催化新机制的最新研究成果。我希望通过阅读这本书,能够极大地拓宽我的知识面,理解当前固体表面物理化学领域最激动人心的进展,并为我未来的学习和研究提供深刻的启示。

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当我看到《固体表面物理化学若干研究前沿》这本图书的名称时,一股强烈的学术探究欲望油然而生。这个标题准确地概括了我一直以来对这个领域深切的兴趣点。“固体表面”本身就是一个充满神秘感的区域,它连接着我们熟悉的宏观世界和那令人着迷的微观尺度,而“物理化学”则赋予了它深刻的科学内涵。更重要的是,“研究前沿”这四个字,让我预感到这本书并非泛泛而谈,而是深入探讨当前学术界最活跃、最前沿的课题。我非常期待书中能够详细介绍那些正在改变我们对物质认识的新型表面现象,例如,表面等离激元在纳米材料中的应用,或者二维材料在电子器件中的独特表现。我希望能够了解到,科学家们是如何运用最尖端的实验技术来“看见”原子在表面上的运动,如何“测量”分子在表面的吸附强度,以及如何“操控”表面化学反应的进程。这本书的“前沿”定位,意味着它很可能包含一些尚未被普遍接受的理论模型,或者是一些正在进行的、具有划时代意义的实验。我希望通过阅读这本书,能够深刻理解当前固体表面物理化学研究的最新进展,并对未来可能出现的重大突破有所预测。

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拿到这本《固体表面物理化学若干研究前沿》的瞬间,我就被其沉甸甸的学术气息所吸引。它不仅仅是一本书,更像是一扇通往未知世界的窗口,让我得以窥探那些在实验室里、在科学家的脑海里激荡的最新思想火花。我一直对材料科学的微观本质有着探究的欲望,而固体表面正是连接宏观材料与周围环境的关键界面,其独特性质往往决定了材料的宏观表现。这本书似乎恰恰抓住了这一点,将目光聚焦在那些最尖端、最具挑战性的研究方向。我非常好奇,它会如何阐述表面结构与电子态之间的内在联系?例如,不同晶面的原子排列方式,是否会显著影响其吸附能力、催化活性,甚至电子传输特性?我期望书中能够详细介绍各种先进的表征技术,如X射线光电子能谱(XPS)如何分析表面的元素组成和化学状态,俄歇电子能谱(AES)如何提供高空间分辨率的元素信息,以及低能电子衍射(LEED)如何揭示表面的周期性结构。更重要的是,我希望它能深入探讨这些技术如何相互印证,共同描绘出固体表面的全景图。此外,“前沿”这个词也暗示着书中会包含一些尚在探索阶段的理论模型和实验方法,或许是对经典理论的延伸和修正,也可能是全新的概念框架。我期待它能激发我的批判性思维,让我思考当前研究的局限性,以及未来可能的发展方向,甚至能为我自己的研究提供一些新的灵感和启发。

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这本书的名字确实引人注目,勾起了我浓厚的兴趣。在信息爆炸的时代,能够找到一本深入探讨“固体表面物理化学”前沿研究的书籍,简直像是在浩瀚的知识海洋中发现了一座宝藏。我一直对微观世界的奥秘充满好奇,尤其是当物质的形态发生变化,进入到“表面”这个特殊的维度时,其物理化学性质究竟会呈现出怎样令人惊叹的景象?我猜想,这本书会像一位经验丰富的向导,带领我穿越那些错综复杂的理论迷雾,去揭示纳米尺度下原子、分子与宏观物体之间那微妙而又强大的相互作用。我期待着它能深入浅出地介绍那些最前沿的研究方法,比如扫描隧道显微镜(STM)如何让我们“看到”单个原子的舞蹈,原子力显微镜(AFM)又如何“感受”到原子间的斥力和吸引力。同时,我也希望能了解到,这些前沿技术是如何帮助科学家们理解和调控催化反应、薄膜生长、半导体器件性能等关键领域。这本书的“前沿”二字,让我预感到它不仅仅是理论的堆砌,更可能蕴含着对未来科技发展的深刻洞察和预测,也许会触及到诸如新能源、新材料、生物医药等关乎人类福祉的重大议题。我迫不及待地想知道,在那些尚未被充分开发的固体表面上,究竟隐藏着哪些尚未被我们发现的奇迹,又有哪些激动人心的突破正在悄然发生。这本书,无疑是我近期最期待的阅读对象之一,它承诺的不仅是知识的增长,更是思维的拓展和视野的革新。

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当我第一次瞥见《固体表面物理化学若干研究前沿》这本书的标题时,我的大脑立刻被一股强大的好奇心所驱动。这个标题,简洁却又信息量十足,它精准地勾勒出了一个充满活力和挑战的科学领域。我一直对物质的表面现象抱有浓厚的兴趣,尤其是当这些表面存在于固体材料中时,它们所展现出的独特性质往往与体相材料截然不同,甚至会主导整个材料的功能表现。这本书所承诺的“研究前沿”,让我预感它并非是对经典理论的简单回顾,而是对那些正在发生、或者即将发生的重大科学突破的深度剖析。我渴望了解,在微观的尺度上,原子和分子是如何在固体表面相互作用,形成复杂的结构和动态过程?书中是否会详细介绍诸如表面重构、吸附动力学、以及表面相变等关键现象的最新研究进展?我特别期待能够看到一些前沿实验技术的应用案例,比如如何利用原子分辨的成像技术来“看到”表面原子团簇的形成和演化?又或者,如何通过原位表征技术来实时监测表面化学反应的过程?更让我激动的是,“前沿”意味着创新和未知,我希望这本书能够为我提供一些关于未来发展方向的深刻洞察,甚至能够激发我思考新的研究课题。这本书,对我来说,是一次探索未知、拓展思维边界的绝佳机会。

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《固体表面物理化学若干研究前沿》这个书名,就像一声召唤,直击我内心深处对科学未知的渴望。我一直相信,真正的科学突破往往发生在那些我们尚未完全理解的领域,而固体表面无疑是这样的一个“前沿阵地”。我猜想,这本书将带领我深入探究那些微观世界的奥秘,从原子和分子的层面去理解固体表面所发生的各种物理化学现象。我迫切想知道,它会如何阐述表面电子结构与宏观物性之间的内在联系?例如,半导体表面是如何影响其光电性能的,或者金属表面是如何决定其催化活性的?书中是否会深入介绍一些最先进的表征手段,例如,如何利用扫描隧道显微镜(STM)来探测表面电子态的局域化特征?又或者,如何通过X射线衍射(XRD)来解析表面晶体的结构信息?更令我着迷的是,“前沿”二字意味着书中可能包含一些尚未被广泛认识的新理论、新模型,以及一些正在进行的、具有颠覆性意义的实验。我希望它能够以一种引人入胜的方式,将那些复杂的科学概念呈现出来,并且能够启发我对未来科技发展的思考。这本书,对我来说,不仅仅是知识的获取,更是一种思维的启发,是一次对科学前沿的深度探索。

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说实话,初次看到《固体表面物理化学若干研究前沿》这个书名,我的第一反应是它可能内容会比较枯燥和理论化。毕竟,“物理化学”和“固体表面”这两个词汇本身就带有一定的专业门槛。然而,当我深入了解了它的“研究前沿”这个定位后,我的兴趣瞬间被点燃了。我意识到,这本书并非是陈旧理论的复述,而是对当前学术界最活跃、最有潜力领域的一次深度梳理。我非常期待它能够为我揭示那些正在塑造未来科技格局的科学挑战。比如,在能源领域,固体表面在光催化、电催化、储能等方面扮演着至关重要的角色,这本书会不会深入探讨新型催化剂表面的设计原理,如何通过精确调控表面活性位来提高能量转换效率?在环境科学方面,污染物在固体表面的吸附、降解过程又是如何?书中是否会介绍最新的吸附模型和动力学研究成果?我尤其关注的是,这本书如何连接基础科学研究与实际应用。它会不会讨论如何利用表面科学的原理来开发新型功能材料,例如用于传感器、生物成像、纳米电子器件的材料?我希望它能用清晰的语言,即使是对非专业人士来说,也能理解那些复杂的概念,并且能够感受到科学家们在解决现实世界问题时所付出的努力和取得的成就。这本书的“前沿”属性,意味着它可能充满了未知和惊喜,让我对即将展开的阅读之旅充满了期待。

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