具体描述
《环境化学导论》主要内容包括：大气环境化学、水环境化学、土壤环境化学、固体废物处置及电子废弃物资源化、环境污染的生物效应等知识。《环境化学导论》可作为高等院校非环境专业学生的教科书，也可供从事环境化学及环境工程研究的工作人员参考。环境化学是研究化学物质在环境中存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学，它是化学科学的一个重要分支，也是环境科学的核心组成部分。环境化学主要包括环境分析化学，大气、水体、土壤环境化学，污染生态化学和污染控制化学等。
现代材料科学：从原子到宏观性能的探索 图书简介 《现代材料科学：从原子到宏观性能的探索》 是一本深度剖析当代材料科学核心原理、前沿技术与实际应用的权威著作。本书旨在为材料学、化学、物理学、工程学等相关领域的学生、研究人员及专业人士提供一个全面、系统且富有洞察力的知识框架。它超越了传统材料教科书的范畴，着重强调了原子结构、电子态如何决定材料的宏观力学、热学、电学和光学性能，并详细阐述了先进的材料设计与制备策略。 第一部分：材料科学的基石——结构与键合的原理 本部分奠定了理解材料行为的基础。我们首先深入探讨了晶体结构与缺陷。不同于简单的晶格描述，本书详细分析了晶体结构对材料对称性、衍射行为和机械性能的决定性影响。我们不仅涵盖了金属、陶瓷和聚合物的典型晶体学，还引入了准晶体和无序结构的概念，探讨了它们独特的性质。 随后，化学键合的精细调控被放在核心位置。摒弃传统的离子键、共价键、金属键的简单分类，我们利用量子力学原理（如分子轨道理论和能带理论的简化模型）来解释键的性质、强度及其对材料熔点、硬度、导电性的直接影响。特别关注了氢键、范德华力在软材料（如高分子和生物材料）中的关键作用。 第二部分：性能的调控——热力学、动力学与相变 材料的性能并非静态不变，而是依赖于其所处的环境和历史。本部分聚焦于材料热力学与相图分析。我们详细解读了吉布斯自由能、相平衡的条件，并着重讲解了如何利用多元相图（如三元合金系统）来指导材料的工艺设计与成分选择。对亚稳态和非平衡态的讨论，解释了为什么在实际生产中经常需要快速冷却或热力学上看似“不合理”的结构。 动力学部分则深入研究了材料随时间变化的机制。扩散理论是本章的核心，我们从菲克的定律出发，探讨了点缺陷如何驱动扩散过程，并分析了高扩散率在烧结、渗碳等热处理过程中的重要性。此外，相变动力学，包括成核与长大理论，被用来解释沉淀硬化、马氏体转变等关键冶金现象。 第三部分：先进材料的制造与表征技术 本部分是本书的前沿和实践导向部分，它连接了理论与工程应用。在材料制备技术方面，本书详细介绍了从传统方法到尖端技术的演变： 金属与合金：涵盖了精密铸造、粉末冶金（PM）及其增材制造（3D打印）中的关键烧结机制。 陶瓷与复合材料：重点介绍了溶胶-凝胶法（Sol-Gel）、反应烧结等高纯度陶瓷制备方法，以及纤维增强复合材料（FRC）中界面结合强度的优化。 高分子材料：深入讨论了聚合反应的精确控制、共聚物的设计，以及链段运动对玻璃化转变温度（Tg）的影响。 材料表征是理解性能的前提。本书提供了对现代分析工具的深入应用指南，而非仅仅停留在原理介绍： 结构分析：透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）的高级应用，包括电子背散射衍射（EBSD）在晶粒取向和应力分析中的应用。 化学成分与键合分析：X射线光电子能谱（XPS）和俄歇电子能谱（AES）如何揭示材料表面的化学状态和价态信息。 性能测试的力学意义：除了传统的拉伸测试，还包括疲劳、蠕变、断裂韧性等高级力学测试背后的微观损伤机制。 第四部分：功能材料的深度解析 现代材料科学的价值在于其为特定功能提供的解决方案。本部分针对几类关键的功能材料进行了详尽的剖析： 1. 电子与半导体材料：详细解释了P型和N型掺杂的物理基础，PN结的形成与整流特性。讨论了新型二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物）的载流子输运机制及其在集成电路和传感器中的潜力。 2. 磁性材料：从朗之万理论到布洛赫壁的运动，解释了软磁材料（低矫顽力）和硬磁材料（高矫顽力）的微观结构差异。重点介绍了磁阻效应（GMR/TMR）及其在存储技术中的革命性影响。 3. 光学与光电材料：探讨了材料的发光机制，包括荧光、磷光和电致发光。对有机发光二极管（OLED）中的载流子注入与复合效率进行了详细的建模分析。 4. 生物相容性材料：跨学科的交叉领域，关注材料表面能、蛋白质吸附动力学如何影响植入物的长期稳定性，以及可降解聚合物的体内降解路径。 总结与展望 本书的最终目标是培养读者像材料科学家一样思考的能力——即建立“成分-结构-性能-工艺”之间的清晰、量化的关联。展望未来，本书将材料科学的焦点投向了可持续性、人工智能辅助材料发现（Materials Informatics），以及自修复与智能响应材料等前沿领域，为下一代材料创新者指明方向。 本书特色： 深度与广度的完美结合：理论深入严谨，应用案例丰富前沿。 强调跨学科联系：清晰展示材料科学如何融合物理、化学和工程学的核心概念。 丰富的图表与实例：大量原创性插图和来自工业界和学术界的真实数据案例，增强理解与记忆。
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第1章 绪论 1.1 人类活动与环境问题 1.1.1 环境 1.1.2 生态系统及生态失调 1.1.3 人类活动和环境问题 1.2 环境污染和环境污染物 1.2.1 环境污染 1.2.2 环境污染物 1.2.3 环境优先污染物 1.3 环境科学和环境化学 1.3.1 环境科学 1.3.2 环境化学 1.3.3 环境化学的研究内容和研究方法 习题第2章 大气环境化学 2.1 大气组成及大气层的结构 2.1.1 大气的组成 2.1.2 大气层的结构 2.1.3 大气稳定度 2.2 大气污染和大气污染物 2.2.1 大气污染 2.2.2 大气污染物组成分类 2.2.3 大气污染物浓度表示方法 2.3 大气中重要的光化学反应 2.3.1 光化学基本定律 2.3.2 光化学反应的初级过程和次级过程 2.3.3 大气中重要的光化学反应 2.4 大气中重要自由基的来源及转化 2.4.1 自由基的特点 2.4.2 大气中HO·自由基 2.4.3 大气中HO2·自由基 2.4.4 大气中R·、RO·、RO2·等自由基 2.5 大气污染物的转化 2.5.1 大气中硫氧化合物的转化 2.5.2 大气中氮氧化合物的转化 2.5.3 大气中烃类化合物的转化 2.6 光化学烟雾及其环境影响 2.6.1 光化学烟雾的形成 2.6.2 光化学烟雾的危害 2.6.3 光化学烟雾的防治对策 2.7 酸沉降及其环境影响 2.7.1 湿沉降和干沉降 2.7.2 降水的化学组成 2.7.3 降水的pH值 2.7.4 降水的酸化过程 2.7.5 酸雨的危害及控制对策 2.8 大气颗粒物及其环境影响 2.8.1 大气颗粒物的分类 2.8.2 大气颗粒物的粒径和粒径分布 2.8.3 大气颗粒物的来源、形成机理及清除途径 2.8.4 大气颗粒物的化学组成 2.8.5 大气颗粒物的环境影响及控制对策 2.9 平流层臭氧破坏及其环境影响 2.9.1 平流层臭氧的形成和破坏 2.9.2 臭氧层耗损物质及其替代物 2.9.3 南极“臭氧洞”及臭氧损耗的危害 2.9.4 保护臭氧层国际公约 2.10 温室效应 2.10.1 温室效应 2.10.2 温室气体 2.10.3 全球变暖的影响及其控制对策 2.11 室内空气污染及控制 2.11.1 室内空气污染 2.11.2 室内气态污染物 2.11.3 室内颗粒污染物 2.11.4 室内放射性污染物 2.11.5 室内环境的健康性及室内空气质量控制 2.11.6 健康住宅与绿色建筑 习题第3章 水环境化学第4章 土壤环境化学第5章 固体废物处置及电子废弃物资源化第6章 环境污染的生物效应主要参考文献
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