计算机在分析化学中的应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业

作者:冉国芳

出品人:

页数:226

译者:

出版时间:2006-7

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787502587567

丛书系列:

图书标签:

• 化学
• 分析化学
• 计算机应用
• 数据处理
• 化学计量学
• 仪器分析
• 光谱学
• 电化学
• 分离技术
• 传感器
• 人工智能

现代材料科学前沿进展与挑战 图书简介 本书深入探讨了当前材料科学领域的最新研究热点、关键技术突破以及未来发展趋势。内容聚焦于三大核心板块：功能性智能材料的设计与合成、先进结构材料的力学行为与性能调控，以及材料在可持续能源与环境工程中的应用潜力。 本书旨在为材料科学、化学工程、物理学以及相关交叉学科的研究人员、工程师和高年级学生提供一个全面且深入的知识参考，强调从原子尺度理解材料的结构-性能关系，并指导实际工程应用中的材料选择与创新。 --- 第一部分：功能性智能材料的设计与合成 本部分系统梳理了近年来在响应性材料和纳米材料领域取得的重大进展，着重分析了如何通过精确的化学合成手段赋予材料特定的智能响应特性。 第一章：高分子与复合材料的“自适应”行为 本章首先回顾了形状记忆聚合物（SMPs）和自修复材料的基本机理。重点讨论了多重刺激响应性高分子网络的设计策略，包括对温度、光照、pH值和电场的协同敏感性。我们详细分析了动态共价键网络（如Diels-Alder反应、亚胺键）在构建可逆交联结构中的作用，以及如何通过引入纳米填料（如碳纳米管、石墨烯片层）来提升修复效率和机械强度。 随后，本章深入探讨了电活性聚合物（EAPs），特别是介电弹性体和离子聚合物-金属复合材料（IPMCs）。通过对电场下材料介电常数和几何构型变化的微观机理的解析，阐释了如何优化界面电荷传输，以实现高应变驱动和精确的运动控制，这对于软体机器人和生物医疗器件的设计至关重要。 第二章：基于量子点的光电特性与生物探针 本章集中讨论了半导体量子点（QDs）的合成化学、尺寸效应及其在光电器件中的应用。内容涵盖了从经典的“热注入法”到新型的“绿色合成”方法（如水相合成），并详细对比了不同合成路线对量子点尺寸分布和表面配体的调控能力。 在功能应用方面，本章着重分析了量子点如何作为高效的发光材料应用于发光二极管（LEDs）和太阳能收集器。此外，还详细阐述了生物兼容性量子点（如钙钛矿量子点）在活体成像中的优势——高光稳定性、窄带发射光谱，并讨论了如何通过表面功能化实现对特定生物靶点的选择性标记与追踪。 第三章：多孔晶体材料的构筑与气体吸附 本章聚焦于金属有机框架（MOFs）和共价有机框架（COFs）这两类代表性的晶态多孔材料。内容首先介绍了构建这些材料的关键策略，包括选择合适的有机配体和金属节点，控制结晶过程以获得高比表面积的结构。 随后，本章详细分析了MOFs和COFs在气体分离与储存中的应用机理。通过对比不同孔道结构（如“笼状”、“通道状”）对 $ ext{CO}_2$、甲烷和氢气等小分子气体的选择性吸附能力的影响，探讨了如何通过骨架修饰（如功能化胺基、引入极性基团）来增强特定的吸附位点，从而实现高效的碳捕集或储氢技术。 --- 第二部分：先进结构材料的力学行为与性能调控 本部分着眼于承载和防护领域，关注如何通过微观结构设计来突破传统结构材料的强度、韧性和耐疲劳寿命的瓶颈。 第四章：超高强度与高韧性金属合金的设计原理 本章探讨了如何通过多尺度、多相结构设计来同时提升金属材料的强度和韧性。核心内容集中在高熵合金（HEAs）和纳米孪晶结构的研究。 对于HEAs，本章剖析了“高迟滞性”、“短程有序”等关键特征如何影响材料的变形机制，特别是其在拉伸过程中诱发变形孪晶或相变硬化的能力。对于纳米晶金属，我们分析了晶界在材料变形中的双重作用：在极小尺寸下，晶界可能成为位错源和滑移通道，导致韧性下降；而通过构建“纳米层状结构”，可以有效阻碍裂纹扩展，实现高强度与高均匀伸长率的平衡。 第第五章：先进陶瓷与复合材料的断裂控制 本章侧重于陶瓷材料的增韧技术，以克服其固有的脆性。内容涵盖了纤维增韧机制（如裂纹偏转、桥接）和基体微结构调控。 重点分析了陶瓷基复合材料（CMCs），特别是碳化硅（SiC）纤维增强的陶瓷基体。我们详细讨论了不同界面涂层（如 $ ext{BN}$、 $ ext{PyC}$）对纤维-基体间相互作用力的精确调控，这种调控是实现材料在高温下仍能保持“线弹性断裂”行为而非脆性断裂的关键。此外，本章还介绍了自增强陶瓷，即通过在陶瓷基体中生长出特定形貌（如柱状、板状）的增强相，以实现宏观韧性的提升。 第六章：极端环境下的材料腐蚀与防护策略 本章关注材料在高温、高压或强腐蚀介质下的服役可靠性。内容涵盖了高温氧化、热腐蚀以及应力腐蚀开裂（SCC）的微观机制。 针对高温防护，本章详述了热障涂层（TBCs）的结构设计，包括等离子喷涂和电子束物理气相沉积（EB-PVD）技术对涂层致密性、孔隙率和柱状晶取向的影响，以及氧化锆稳定性的热力学基础。在腐蚀防护方面，本书强调了缓蚀剂的分子设计及其在金属表面的单分子层吸附过程，并介绍了先进的涂层阻挡机制和阴极保护技术的优化方法。 --- 第三部分：材料在可持续能源与环境工程中的应用潜力 本部分聚焦于材料科学如何驱动绿色技术和循环经济的发展，涵盖了能源转换、存储和环境净化等关键领域。 第七章：新一代储能材料的电化学特性 本章系统梳理了锂离子电池（LIBs）正负极材料的最新发展，并展望了固态电池的机遇与挑战。 在LIBs方面，重点分析了高镍三元材料（如 $ ext{NMC}811$）在循环过程中发生的结构重构和表面相变，以及如何通过表面包覆氧化物或氟化物来实现界面稳定化。对于负极，深入探讨了硅基材料（$ ext{Si}$) 的体积膨胀问题，以及通过构建多级孔结构或碳基复合结构来缓解机械应力的方法。 对于固态电解质，本章对比了硫化物、氧化物和聚合物固态电解质的离子电导率、界面接触电阻，并阐述了固-固界面处化学失配导致的阻抗增大的物理化学根源。 第八章：高效光催化剂与污染物降解 本章聚焦于利用光能驱动化学反应，实现水分解制氢或有机污染物降解的光催化材料。 内容详细介绍了二维（2D）材料（如 $ ext{g-C}_3 ext{N}_4$, $ ext{MoS}_2$）作为光催化剂的设计思路。重点解析了如何通过晶格缺陷工程和界面偶联（如构建异质结）来优化载流子的分离效率和迁移路径。本章还讨论了等离子体增强光催化的概念，即利用表面等离子体共振效应，拓宽材料对可见光的吸收范围，提高量子效率。 第九章：先进分离膜技术与水资源利用 本章探讨了用于海水淡化、废水处理和气体分离的膜材料。内容涵盖了反渗透（RO）、纳滤（NF）以及新兴的正渗透（FO）技术。 对于RO膜，本书深入分析了聚酰胺层状结构中自由体积元素对水通量和盐截留率的影响，以及如何通过界面聚合过程中的瞬时控制来优化膜的形态。在气体分离方面，重点讨论了聚合物膜的选择性渗透模型，以及如何利用分子筛膜实现对微小分子（如 $ ext{H}_2/ ext{CH}_4$）的精确分离。本章强调了膜污染（Fouling）问题及其在水处理系统中的长期影响，并提出了基于材料表层改性的抗污染策略。 --- 本书汇集了来自不同材料科学子领域的最新、最前沿的研究成果，强调理论指导下的实验创新，旨在为读者构建一个系统、深入且具有前瞻性的现代材料科学知识体系。

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这是我在豆瓣写的第一个书评，写给这个只有我一个人标记“读过”的书。因为这样会比较没有人看。 书的作者冉国芳老师就是我的老师嘛，教我们分析化学，色谱分析，VB以及这个计算机在分析化学中的应用。话说他以前还教过英语，是个全能老师。 书让我嗜睡。但在上面的“评价”...

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例子不够实用

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