化工与新能源材料及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:429

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出版时间:2010-9

价格:86.00元

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isbn号码:9787122083746

丛书系列:

图书标签:

• 能源
• 材料科学
• 化工材料
• 新能源材料
• 材料科学
• 化学工程
• 能源技术
• 应用化学
• 高分子材料
• 纳米材料
• 催化材料
• 绿色化工

好的，下面为您提供一份关于《先进功能材料的制备与性能调控》的图书简介，该书内容与您提及的《化工与新能源材料及应用》主题领域有所区分，重点关注基础材料科学的前沿进展。 --- 《先进功能材料的制备与性能调控》 图书简介 在当代科学技术高速发展的浪潮中，新材料的研究与应用已成为推动信息技术、能源转化、生物医学等多个领域突破的关键驱动力。本书《先进功能材料的制备与性能调控》旨在系统、深入地探讨一系列具有特殊电、磁、光、热、力学等功能的新型材料，重点阐述其从微观结构设计到宏观性能实现的全过程控制机制。本书并非专注于化工过程或传统的新能源技术应用，而是将视角聚焦于材料自身的本质属性和功能化设计原理。 本书内容结构严谨，逻辑清晰，分为四大核心板块：基础理论与前沿综述、晶体与纳米结构控制、特殊功能材料的合成与表征、以及多尺度性能调控策略。 第一部分：基础理论与前沿综述 本部分为后续深入探讨奠定理论基础。首先，系统回顾了固体物理、材料热力学与动力学中与功能实现密切相关的核心概念，特别是介观尺度下的量子效应和表面/界面效应。随后，对当前功能材料研究的前沿热点进行了全面的梳理，包括拓扑材料、智能响应材料（如形状记忆合金与压电材料）以及新型二维材料的电子结构设计。特别强调了计算材料学（如密度泛函理论计算）在预测新材料性能和指导实验合成中的关键作用，这与传统的基于经验的化工工艺开发模式形成鲜明对比。 第二部分：晶体与纳米结构控制 功能材料的性能与其精确的晶体结构和形貌息息相关。本部分详细介绍了先进材料合成中对微观形貌的精确控制技术。 晶体生长动力学： 深入解析了固相反应、溶液法（如水热法、溶剂热法）和气相沉积（如MOCVD、ALD）等技术中，形核与晶粒生长过程的动力学规律。书中详细探讨了如何通过调控反应温度、压力、前驱体浓度和气氛环境，来控制晶体缺陷（如位错、晶界）的密度与分布，从而影响载流子迁移率和发光效率。 纳米结构构建： 重点阐述了构筑一维（纳米线、纳米管）、二维（薄膜、量子点）以及零维（纳米颗粒）结构的精细化方法。例如，在量子点合成中，如何通过精确控制生长时间或表面配体化学，实现尺寸均匀性，进而调控其光吸收和发射光谱。这部分内容侧重于物理和化学合成的精细操作，而非大规模化工生产优化。 第三部分：特殊功能材料的合成与表征 本板块聚焦于几类具有独特物理功能的代表性材料体系，并详述其特有的合成路径与表征手段。 磁性与电子功能材料： 详细介绍了铁磁性、反铁磁性以及多铁性材料的合成方法，包括高温固相合成与低温溶液烧结技术。重点分析了晶格畸变和界面磁耦合如何诱导出尖锐的磁学转变温度和巨大的磁阻效应。表征技术侧重于SQUID、Vibrating Sample Magnetometer (VSM)以及X射线磁圆二色谱（XMCD）。 光学与光电响应材料： 涵盖了发光材料（如稀土掺杂晶体、有机-无机钙钛矿结构）和光敏材料的制备。不同于侧重于电化学储能的材料，本书更关注如何通过晶格工程设计，优化激子生成与分离效率，实现高色纯度或高响应速度的光电转换。例如，对新型透明导电氧化物薄膜的原子层沉积（ALD）技术进行了深入探讨。 压电与热释电材料： 阐述了锆钛酸钡（PZT）等经典压电陶瓷以及新型柔性压电聚合物的制备工艺，并详细分析了电场极化过程和域结构的演化对机电耦合系数的影响。 第四部分：多尺度性能调控策略 本部分是全书的核心，探讨如何通过多尺度的介入手段，实现材料性能的定向优化和调控。 界面工程与异质结设计： 详细阐述了构建不同材料间的界面（如异质结、超晶格结构）对功能实现的重要性。通过原子级别的界面层调控，可以实现电子能带的级联排布，有效分离电荷或增强催化活性位点的电子转移效率。 缺陷工程与掺杂策略： 深入分析了引入点缺陷（如空位、间隙原子）或替代性掺杂元素对材料电荷载流子浓度、氧化还原电位的精细调控。书中通过具体的半导体和氧化物实例，量化了缺陷浓度与电导率、介电常数之间的关系。 外部场调控： 讨论了如何利用外部电场、磁场、机械应力或光照等手段，动态地改变材料的性能（如电场诱导的相变、应力对畴结构的重构）。这部分内容强调了材料的“可重构性”和“自适应性”，是未来智能系统的关键。 结论与展望： 本书最后对功能材料的未来发展趋势进行了展望，强调了从“试错法”向“理性设计”转型的必要性，并指出高通量计算筛选与原位表征技术将是下一代功能材料创新的主要驱动力。 目标读者： 本书适合高等院校材料科学、物理学、化学工程（侧重于材料合成与表征方向）及相关专业的高年级本科生、研究生，以及从事功能材料研发和生产的一线科研人员与工程师。本书的理论深度和实验广度，要求读者具备扎实的材料物理化学基础。 ---

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关于“应用”的阐述，是我觉得最薄弱的一环。名字里提到了“应用”，但书中的应用案例显得非常分散且脱节。它似乎将前述的化工原理和材料知识简单地拼接到了一些宏观的场景中，缺乏严谨的系统分析。比如，在讨论氢能的制备和储存时，它罗列了电解水和甲烷重整等方法，也提到了储氢材料的吸附脱附曲线，但没有将两者有机地结合起来，形成一个完整的能源系统视角。我期望看到的是一个完整的应用链条分析：从原材料的获取、关键组件的制造、系统集成到最终的能源转化效率和全生命周期评估。这本书更多的是停留在对单一技术的描述层面，没有展现出跨学科整合解决复杂工程问题的能力。这种应用描述的扁平化，使得整本书的理论知识难以在实际工程背景下得到有效的锚定和深化理解。

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从装帧和排版来看，这本书的设计似乎也并未完全与内容相匹配。虽然纸张质量尚可，但图表的质量和信息密度有待提高。许多关键的化学结构图、反应机理示意图和设备流程图显得过于简化，线条和标注不够清晰，特别是涉及到复杂的多相催化过程或纳米材料的形貌结构时，图示的细节缺失严重，这对于依赖视觉辅助理解复杂概念的读者来说，是一个不小的障碍。例如，一些能带结构的示意图，如果能用更现代化的、色彩更分明的图例来区分能级和费米面，将大大有助于理解半导体光催化剂的工作机制。总的来说，本书更像是一份上世纪末或本世纪初的科技汇编，缺乏对现代信息呈现方式的考量，使得原本可能深奥的知识，因为视觉传达的不到位，而增加了理解的摩擦力。

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这本书，说实话，我本来对它期待挺高的，毕竟名字听起来涵盖了化学工程、新能源材料和它们的实际应用，感觉能一网打尽这个领域的前沿知识。但实际翻开后，体验却有些复杂。首先，关于“化工”的部分，内容显得有些陈旧和理论化，更像是教科书的章节摘录，缺少了现代化工生产中那种鲜活的、与工业4.0接轨的实际案例和技术革新。比如，对于反应器设计和过程控制的讨论，多停留在经典的数学模型和操作单元的描述上，对于新型催化剂的运用、微反应器技术在精细化工中的突破，着墨不多。我更希望看到的是如何通过数字化手段优化现有生产流程，或者在绿色化工方向上，有哪些突破性的技术正在被工业界采纳。这种厚重的理论感，让初学者可能会觉得吃力，而对行业老手来说，又觉得信息增量不足。我期待的是一本能连接实验室研究与工厂实践的桥梁书，而不是一本仅仅罗列基础原理的工具书。它似乎更侧重于“是什么”而非“怎么做”以及“未来将如何发展”。

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这本书的行文风格，对于资深研究人员来说，可能略显枯燥和缺乏启发性。它的语言组织非常严谨，句式结构偏向于学术论文的客观陈述，缺乏能够激发思考和讨论的辩证视角。在介绍一些有争议或前沿的课题时，语气过于平铺直叙，没有展现出作者对不同学派观点或技术路线优劣势的清晰判断和权衡。比如，在讨论碳捕集与封存（CCS）技术的经济性与环境影响时，书中只是简单地列举了技术的优缺点，而没有深入探讨当前政策激励下，哪些技术路径在现实中更具可行性。对于希望通过阅读获得批判性思维训练的读者，这本书提供的“养分”不足。它像一本标准化的参考手册，而非一本引领思想前沿的探索之作，阅读体验上，缺少了一份与领域内顶尖专家进行思想碰撞的兴奋感。

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关于“新能源材料”这一块，内容给我的感觉是广撒网但不够深入。从锂离子电池的正负极材料，到太阳能电池的钙钛矿和有机光伏，再到燃料电池的质子交换膜，几乎所有热门领域都有所提及。然而，这种全面性是以牺牲深度为代价的。每种材料的讨论都点到为止，往往只介绍其基本结构和工作原理，很快就跳到了下一个主题。例如，在谈论固态电解质时，书中虽然提到了离子电导率和界面阻抗等关键指标，但对于当前影响商业化进程的枝晶生长问题、界面相容性以及高通量筛选方法等最棘手、最受关注的研究热点，剖析得不够细致，缺乏对最新文献的引用和归纳。对于渴望了解当前研究瓶颈和未来技术方向的读者来说，这本书提供的信息量是远远不够的，更像是一个目录式的概述，而非深入的专题报告。我需要的是对某一类材料的结构-性能关系的深度剖析，而不是对所有材料的蜻蜓点水式介绍。

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