Process Biotechnology Fundamentals pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Anshan

作者:Mukhopadhyay, Satya N.

出品人:

页数:424

译者:

出版时间:

价格:695.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9781904798057

丛书系列:

图书标签:

• Biotechnology
• Process Engineering
• Bioprocessing
• Fundamentals
• Microbiology
• Biochemistry
• Industrial Biotechnology
• Chemical Engineering
• Fermentation
• Bioreactors

好的，以下是一份关于《Process Biotechnology Fundamentals》之外的图书简介，内容详尽，旨在描绘一个截然不同的技术领域。 --- 《高级材料科学：纳米结构与界面工程》 书籍概述 《高级材料科学：纳米结构与界面工程》是一部深度聚焦于现代材料设计、合成与性能调控的前沿专著。本书突破了传统宏观材料学的范畴，将视角聚焦于原子尺度和纳米尺度下的物质行为，系统阐述了如何通过精密的结构控制和界面设计来赋予材料前所未有的功能特性。全书内容覆盖了从基础理论到尖端应用的广阔领域，特别强调了计算材料学在材料发现与优化中的关键作用。 核心内容模块 本书结构严谨，共分为六个主要部分，旨在为材料学、物理学、化学以及相关工程领域的研究人员、高级本科生和研究生提供一个全面而深入的参考框架。 第一部分：纳米材料的结构基础与合成策略 本部分奠定了全书的理论基础。它首先回顾了晶体学和固态物理学的基本原理，随后重点剖析了纳米材料的独特性质，包括尺寸效应、量子限制效应和表面能的显著影响。内容详细介绍了合成纳米材料的多种前沿方法，包括： 自下而上策略 (Bottom-up)： 深入探讨化学气相沉积 (CVD) 在二维材料（如石墨烯和过渡金属硫化物）生长中的精确控制；讨论溶剂热法和水热法在制备高纯度量子点和金属氧化物纳米粒子中的应用机制。 自上而下策略 (Top-down)： 详细分析了机械球磨、激光烧蚀等技术在获得特定形貌纳米颗粒中的优势与局限。 模板导向合成： 阐述了利用多孔载体和分子自组装来构筑具有特定孔隙率和结构对称性的介孔材料。 第二部分：界面工程：性能的决定性因素 界面是材料性能的放大器和决定性因素。本部分是本书的精髓之一，聚焦于如何理解和操纵材料内部及材料间的接触面。 晶界与缺陷工程： 讨论了晶界（如高角度晶界和孪晶界）对材料力学性能、电学传输的复杂影响。内容涵盖了如何通过热处理或添加剂来“钝化”有害晶界，或“激活”有益的晶界作为电荷传输通道。 异质结的构建与调控： 详述了构建 p-n 异质结、肖特基结以及更复杂的复合异质结（如 Type-II 结构）的原理。重点分析了界面处的能带弯曲、电荷分离效率，及其在光电转换器件中的应用潜力。 表面修饰与功能化： 深入探讨了表面等离子体激元效应、表面官能团化（如点击化学在纳米颗粒表面的应用），以及如何利用表面活性剂或聚合物涂层来稳定纳米结构并实现靶向功能。 第三部分：高性能结构材料的强化机制 本部分转向宏观工程应用，特别是针对极端环境下的结构材料。 超高强度与韧性的协同： 分析了 Hall-Petch 关系的失效机制，并详细介绍了实现“反常尺寸效应”的策略，例如通过纳米孪晶结构和叠层结构来同时提升强度和塑性。 高温与抗辐照材料： 关注于航空航天和核能领域对材料的苛刻要求。探讨了高熵合金 (HEAs) 的无序结构如何提高抗蠕变性能；同时，详细解析了辐照诱导的缺陷簇（如黑洞或钉扎点）如何影响材料的微观结构稳定性。 增材制造 (AM) 的材料挑战： 讨论了在选择性激光熔化 (SLM) 或电子束熔化 (EBM) 过程中，快速冷却速率如何影响材料的微观组织（如形成枝晶结构、非平衡相），以及如何通过后处理优化这些组织。 第四部分：功能材料的电磁与光子学应用 本部分专注于利用材料的电子结构和光学特性来实现先进功能。 拓扑材料的物理： 详细介绍了拓扑绝缘体、拓扑半金属的理论基础，特别是其受时间反演对称性保护的表面或边缘态，及其在低功耗电子学中的潜力。 智能响应材料： 涵盖了磁性形状记忆合金（如 Ni-Mn-In-Sb 系）、电致变色材料以及压电/热释电复合材料的设计原理与驱动机制。 先进光学与等离激元： 探讨了超材料 (Metamaterials) 中亚波长结构的设计，如何实现负折射率、完美吸收等现象。特别关注了局域表面等离子体共振 (LSPR) 在高灵敏度传感中的应用。 第五部分：计算材料学的理论工具箱 认识和预测材料行为离不开强大的计算工具。本部分系统介绍了现代材料设计所需的主要计算方法。 第一性原理计算 (DFT)： 详细解释了密度泛函理论在计算材料电子结构、能带、反应势垒中的应用，并讨论了处理长程相关性和范德华力的现代方法。 介观尺度模拟： 重点介绍了相场法 (Phase Field Method) 在模拟合金凝固、晶粒生长和裂纹扩展等过程中的优势。同时，阐述了分子动力学 (MD) 模拟在界面扩散和高通量筛选中的作用。 机器学习在材料发现中的集成： 讨论如何利用高维数据、高通量计算结果来训练机器学习模型，从而加速新的催化剂、电池电解质或高熵合金的筛选过程。 第六部分：未来趋势与跨学科展望 本部分对新兴的研究热点进行了展望，强调材料科学与其他学科的交叉融合。 生物启发材料： 探讨从自然界结构中提取设计灵感（如贝壳的层状结构、蝴蝶翅膀的光子晶体）来制造具有自修复、高韧性的仿生材料。 可持续材料与循环经济： 关注于设计易于回收、环境友好的新型聚合物、储能材料以及高效催化剂，以减少对稀有元素的依赖。 目标读者 本书是为致力于材料科学、工程物理、应用化学以及相关交叉领域的研究人员和高级学者量身定制的深度学习资源。它不仅提供了坚实的理论基础，更强调了前沿实验技术与先进计算方法的结合，是指导未来材料创新研究的必备参考书。

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