B-C-N Nanotubes and Related Nanostructures pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:

作者:Yap, Yoke Khin 編

出品人:

頁數:312

译者:

出版時間:2009-7

價格:$ 190.97

裝幀:

isbn號碼:9781441900852

叢書系列:

圖書標籤:

• 納米管
• 碳納米管
• 納米結構
• 材料科學
• 納米技術
• 化學
• 物理
• 電子學
• 生物醫學
• 工程學

《分子之絲：納米材料的結構、性質與前沿應用》 在微觀世界的邊緣，一種全新的材料範式正在崛起。從原子層麵的精巧構築，到宏觀世界的顛覆性變革，納米材料以其前所未有的特性，正在重塑我們對物質的認知，並為科學技術的發展開闢無限可能。《分子之絲：納米材料的結構、性質與前沿應用》深入探索瞭這一令人振奮的領域，為讀者呈現一幅關於納米材料的全麵而深刻的畫捲。 本書並非專注於某一類特定的納米結構，而是以更廣闊的視角，係統地梳理瞭納米材料的宏觀概念、基本原理以及跨學科的應用潛力。我們從納米尺度下物質行為的獨特性齣發，揭示瞭尺寸效應、錶麵效應和量子效應如何賦予納米材料與塊體材料截然不同的物理、化學和生物學特性。通過對原子、分子和宏觀材料之間橋梁的解析，讀者將理解為何納米材料能夠成為現代科學技術創新的核心驅動力。 一、 納米世界的基石：結構與構築 本書首先將帶領讀者走進納米材料多樣化的結構世界。我們將從最基礎的納米顆粒（如量子點、金屬納米顆粒）齣發，探討其尺寸、形狀、錶麵化學和晶體結構如何影響其宏觀性能。隨後，我們將深入研究各種一維納米材料，例如納米綫、納米棒和納米帶，解析其各嚮異性的結構如何帶來獨特的導電、導熱和光學性質。 接著，我們對二維納米材料進行詳細闡述，其中不乏近年來備受矚目的二維原子晶體，如石墨烯及其衍生物。我們將剖析它們的層狀結構、電子結構以及特殊的電子傳輸特性，並探討如何通過層數的調控、摻雜以及與其他材料的復閤，來進一步優化其性能。 此外，本書還將觸及三維納米結構，例如多孔納米材料（如金屬有機框架MOFs、共價有機框架COFs）、納米海綿以及各種復雜形貌的納米組裝體。我們將解析這些復雜結構如何通過其高比錶麵積、獨特的孔隙結構以及協同效應，在催化、吸附、分離和傳感等領域展現齣強大的應用潛力。 二、 性能的奧秘：物理、化學與生物學特性 理解納米材料的結構是第一步，更重要的是揭示其獨特的性能。本書將深入剖析納米材料在不同尺度下呈現齣的豐富多樣的物理、化學和生物學特性。 在物理性能方麵，我們將探討納米材料在光學、電學、磁學和熱學等方麵的異常錶現。例如，量子點如何産生尺寸依賴的光緻發光，金屬納米顆粒為何會展現齣錶麵等離子體共振效應，以及納米材料如何影響材料的導電性和導熱性。我們還將討論納米材料在力學性能上的提升，如其高強度、高韌性和優異的耐磨性。 在化學性能方麵，本書將重點關注納米材料的催化活性、反應性和吸附能力。納米材料巨大的比錶麵積和豐富的錶麵活性位點，使其成為高效的催化劑載體或催化劑本身，在有機閤成、環境治理和能源轉化等領域發揮著至關重要的作用。同時，我們也將探討納米材料在傳感器領域的應用，如何通過其錶麵相互作用引起的信號變化來實現高靈敏度的檢測。 在生物學性能方麵，本書將深入探討納米材料與生物體之間的相互作用。我們將介紹生物相容性、生物降解性、靶嚮輸送以及納米醫學等前沿領域。瞭解納米材料如何用於藥物遞送、生物成像、疾病診斷以及組織工程，將為讀者打開一個全新的視野。 三、 智慧的湧現：前沿應用與未來展望 《分子之絲》的另一大亮點在於其對納米材料前沿應用的全麵梳理和深刻剖析。本書將帶領讀者領略納米技術如何滲透到各個領域，並為人類社會的進步貢獻力量。 在能源領域，納米材料在太陽能電池、燃料電池、鋰離子電池和超級電容器等儲能器件中扮演著關鍵角色，其高效率的能量轉換和儲存能力正在推動著清潔能源革命。 在環境領域，納米材料被廣泛應用於水淨化、空氣過濾、汙染物降解和環境監測，為解決日益嚴峻的環境問題提供瞭創新的解決方案。 在信息技術領域，納米材料是構建下一代電子器件、光電器件和存儲器件的基礎，其超小的尺寸和獨特的電學性能將帶來更快的處理速度和更大的存儲密度。 在醫療健康領域，納米技術正在徹底改變疾病的診斷和治療方式。靶嚮藥物遞送係統、納米機器人、生物傳感器以及用於組織修復和再生的納米材料，正在為人類健康帶來革命性的突破。 此外，本書還將探討納米材料在先進製造、航空航天、農業以及紡織等領域的創新應用，展現納米技術普適性的強大力量。 《分子之絲：納米材料的結構、性質與前沿應用》不僅僅是一本關於納米材料的科普讀物，更是一本激發思考、引領創新的指南。它旨在為對納米科學與技術感興趣的廣大學者、研究人員、工程師以及社會各界人士提供一個全麵、深入且前瞻性的知識框架。通過閱讀本書，讀者將能夠深刻理解納米材料的內在邏輯，洞察其無限的可能性，並或許能夠從中汲取靈感，投身於這場塑造未來科技格局的宏偉事業之中。

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我是在一個要求撰寫綜述性報告的背景下翻閱此書的，希望能從中找到關於能源存儲領域中，納米材料電荷傳輸效率的係統性總結。這本書在結構導電性和錶麵積利用率方麵的論述非常到位，它清晰地劃分瞭不同維度限製因素，如顆粒間接觸電阻、孔隙率、以及晶界散射效應等。這些分類論述層次分明，讓人可以迅速定位到自己需要的關鍵信息點。特彆是關於電解質與活性材料界麵相穩定性的章節，盡管沒有直接討論鋰離子電池的循環性能衰減，但其中關於錶麵能與界麵能的平衡分析，為我理解固態電解質界麵（SEI）的形成機製提供瞭絕佳的理論參考。然而，這本書似乎更偏嚮於純粹的材料科學和物理，對於實際器件的工程化挑戰，如大規模製備的可行性、成本控製以及長期運行中的熱管理問題，討論得相對較為簡略。這使得它更像是一本純粹的“科學原理”教科書，而非一本“工程應用”指南。

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這本書的敘事風格異常古典且嚴謹，它仿佛是建立在一個堅不可摧的數學和物理基礎之上的堡壘。每一章的邏輯推進都像是精密齒輪的咬閤，不留一絲空隙，這對於追求絕對準確性的資深研究人員來說，無疑是最好的閱讀體驗。我閱讀它的目的，主要是為瞭尋找一些關於納米結構界麵電子態轉移的早期理論模型，並試圖將其與我正在研究的量子點材料進行跨學科的類比。書中對於晶格失配和應力分布的張量分析，雖然極其專業，但確實為理解宏觀應變如何影響微觀電子行為提供瞭堅實的數學框架。美中不足的是，近十年來的計算化學進展，尤其是一些基於密度泛函理論（DFT）的突破性成果，在這本書中似乎著墨不多。它更多地停留在經典的固態物理和半導體物理的視角下。對於習慣瞭現代第一性原理計算的讀者來說，可能會覺得在求解復雜多體問題時的工具箱略顯陳舊，盡管其基礎理論依然無可指摘。

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這本書的語言風格帶著一種濃厚的學術傳統色彩，句子結構往往很長，充滿瞭大量的從句和專業術語的嵌套，這使得閱讀體驗更像是在啃一塊硬骨頭，需要極高的專注度。我試圖從中提取一些關於納米材料在光催化領域中電荷分離效率的經驗數據，但書中主要聚焦於材料本身的形貌控製和本徵光吸收特性，對於復雜的多相催化反應動力學和活性位點的識彆，著墨不多。我不得不承認，書中關於材料缺陷工程對電子結構調控的章節，寫得非常精彩，它係統地梳理瞭摻雜、空位引入等手段對能帶結構的影響機製，展現瞭作者深厚的理論功底。不過，對於非物理或化學背景的工程師來說，要完全消化這些內容，可能需要先補充大量的前置知識，比如紮實的晶體學和量子力學基礎。這本書無疑是為已經具備較高學術素養的讀者準備的“進階指南”，它不適閤作為入門讀物，因為它對讀者的知識儲備有著較高的隱含要求，每一個概念的提齣都默認讀者已經掌握瞭前一個概念。

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我拿到這本書時，首先被其詳盡的實驗流程記錄所震撼，簡直就像是一本高級操作手冊的升級版。我原本期望能從中找到一些關於特定催化劑體係在高溫高壓下性能退化的機製分析，但書中更多的是對宏觀性能的描述和理論模型的構建，這對我目前正在進行的反應動力學研究來說，信息密度略顯不足。當然，對於那些緻力於新材料設計和初步錶徵的學者而言，這本書無疑是寶庫。它對不同製備路綫的優缺點進行瞭極其細緻的對比，比如，不同熱解溫度對碳材料晶格缺陷密度的影響，都有詳盡的數據支撐。我花瞭大量時間去研究其中關於薄膜沉積速率與最終材料電學性能之間關係的那一章，其細膩程度遠超我讀過的任何一篇期刊綜述。然而，我個人的遺憾在於，缺乏對“失敗案例”的討論，很多教材傾嚮於展示成功路徑，但工程實踐中，瞭解哪些參數組閤會導緻災難性失敗，往往能節省大量時間和資源。如果作者能加入更多關於工藝魯棒性和誤差分析的部分，這本書的實用價值將提升一個檔次。

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這本書的裝幀和排版簡直是一場視覺的盛宴，那種厚重感和紙張的質地，初次上手就讓人感覺到這是一部份量十足的學術巨著。我特彆欣賞它在圖文布局上的匠心獨運，那些復雜的分子結構圖和實驗裝置的示意圖，被清晰、精準地呈現齣來，即便是初次接觸這個領域的讀者，也能大緻把握其核心概念。雖然我關注的重點並非納米管本身，而是其在生物醫學成像領域的應用潛力，但即便如此，書中關於材料閤成和錶徵方法的細緻描述，也為我理解後續的功能化改造提供瞭堅實的基礎。作者似乎非常擅長將深奧的物理化學原理，通過直觀的圖示和嚴謹的邏輯鏈條串聯起來，使得原本枯燥的理論部分變得引人入勝。不過，如果能增加一些關於數據可視化處理的前沿技術介紹，那就更加完美瞭，畢竟在當代的科研工作中，如何高效地處理和展示海量實驗數據，與實驗本身同等重要。整體而言，這是一本從物理層麵構建知識體係的典範之作，它的深度和廣度都值得細細品味。

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