废塑料裂解制取液体燃料新技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:袁兴中等

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2004-1

价格:35.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030127020

丛书系列:

图书标签:

• 废塑料处理
• 裂解技术
• 液体燃料
• 新能源
• 环保
• 化学工程
• 资源利用
• 塑料回收
• 环境科学
• 可持续发展

科技前沿探索：新能源材料与可持续发展 （本书不涉及“废塑料裂解制取液体燃料新技术”相关内容） 第一部分：前沿材料科学与功能化设计 第一章：纳米尺度下的物质构建与调控 本章深入探讨了当前材料科学领域最活跃的分支之一——纳米材料的制备、结构表征及其在催化、储能和生物医学等领域的应用潜力。重点分析了“自下而上”与“自上而下”两种主要的纳米结构构建策略，包括分子自组装、化学气相沉积（CVD）以及机械球磨法在不同尺度上的适用性与局限性。 详细阐述了量子点（Quantum Dots, QDs）的电子结构特性，特别是其尺寸依赖性光致发光现象，及其在高效光电器件中的应用案例。我们对比了传统的半导体材料与量子点在激子束缚能和载流子分离效率上的差异。 此外，本章聚焦于二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物等）的晶格缺陷工程。通过精确控制晶格空位、边缘结构和掺杂杂质，可以实现对材料导电性、催化活性和机械强度的定向调控。例如，氮掺杂石墨烯在氧还原反应（ORR）中的催化性能提升机制，以及如何通过层间距的精细调控来优化离子传输速率。 第二章：高性能聚合物的分子设计与合成 本章着眼于功能性高分子材料的结构-性能关系，重点解析了高分子主链结构、侧基修饰与整体宏观性能之间的内在联系。内容涵盖了可控自由基聚合（如RAFT, ATRP）技术的最新进展，这些技术使得高分子量、低分散度和复杂拓扑结构的精确合成成为可能。 深入分析了自修复高分子材料的机理，包括动态共价键网络（如Diels-Alder反应）和超分子相互作用（如氢键、金属配位键）在实现材料结构可逆性修复中的作用。通过实例展示了如何设计具有特定断裂应力阈值的自修复涂层和弹性体。 此外，本章对生物可降解聚合物（如PLA、PHA）的合成路线、结晶度对其力学性能和降解速率的影响进行了详尽的建模分析，为未来环保型高分子材料的开发提供理论基础。 第三部分：先进储能技术与电化学界面 第三章：下一代锂离子电池的固态电解质研究 本章聚焦于提高能源存储安全性和能量密度的关键技术——固态电池。重点分析了无机固态电解质（如硫化物、氧化物和磷酸盐体系）的离子电导率、界面阻抗及其在工作温度范围内的热稳定性。 详细比较了骨架型（如LLZO）和层状结构固态电解质的锂离子迁移机制。讨论了固-固界面接触不良导致的极化问题，以及如何通过原位聚合或薄膜沉积技术在电极/电解质界面形成高导电、低阻抗的缓冲层，从而有效抑制界面副反应和锂枝晶的生长。 第四章：燃料电池催化剂的载体效应与电催化动力学 本章深入探讨了高效质子交换膜燃料电池（PEMFC）中电极催化剂的设计策略。核心内容围绕铂族金属（PGM）催化剂在氧还原反应（ORR）中的性能优化。 重点分析了碳载体对催化剂活性的影响，包括碳材料的缺陷、表面官能团以及导电性如何影响电子转移速率。提出了非贵金属催化剂（如Fe-N-C体系）的设计思路，旨在通过精确控制金属原子在氮化碳基底上的分散度和配位环境，模拟铂的催化活性中心，降低对稀有贵金属的依赖。本章包含对电化学阻抗谱（EIS）在分析催化剂传质和动力学限制方面的应用实例。 第三部分：绿色能源捕获与转化 第五章：光催化剂在水分解制氢中的应用 本章系统梳理了半导体光催化剂在太阳能驱动水分解制氢（Solar Hydrogen Production）领域的研究进展。重点剖析了能带结构工程对光生载流子分离效率的影响。 详细介绍了异质结光催化剂的设计原则，如Ⅰ型、Ⅱ型以及Z型异质结的构建方式，以及它们如何有效拓宽可见光吸收范围并抑制电子-空穴复合。分析了界面电荷转移动力学，并讨论了表面助催化剂（如贵金属纳米粒子或过渡金属氧化物）在降低过电位方面的关键作用。本章还探讨了新型非晶态光催化剂（如金属氧化物水合物）在提高光吸收效率方面的潜力。 第六章：二氧化碳还原（CO2RR）的电化学催化剂 本章关注将温室气体二氧化碳转化为高附加值化学品（如CO、甲酸、甲醇或乙烯）的电催化过程。重点分析了单原子催化剂（SACs）在CO2RR中的独特优势，即原子级的暴露度和明确的活性位点结构。 详细比较了铜基、银基和金基催化剂在不同产物选择性上的差异，并解释了产物选择性如何受限于关键中间体（如COOH或CO）的吸附强度。本章通过密度泛函理论（DFT）计算结果，阐释了如何通过调控金属中心的电子态和配位环境，实现对特定C2+产物（如乙烯）的高效选择性生成，为设计下一代高选择性CO2RR电催化剂提供了理论指导。 第四部分：生物医学工程与仿生系统 第七章：智能药物递送系统的构建与响应机制 本章探讨了如何设计能够对特定生物信号（如pH、温度、酶活性或光照）产生特异性响应的刺激响应性纳米载体，以实现药物的靶向释放。 详细介绍了基于聚合物胶束、脂质体和无机纳米粒子（如介孔二氧化硅）的药物载体结构，重点分析了pH敏感性聚合物链段的去质子化行为如何触发药物的快速释放。本章还深入讨论了主动靶向策略，例如在载体表面功能化配体（如抗体或适体）以增强对癌细胞或病变组织的亲和力，并评估了其在体内循环中的稳定性。 第八章：仿生传感与生物界面工程 本章研究模仿生物体结构和功能的传感器的设计。重点在于生物兼容性材料在构建可植入或可穿戴式生物传感器中的应用。 分析了基于场效应晶体管（FET）的生物传感器的灵敏度限制因素，并提出了通过表面等离子体制备高表面等离子体共振（SPR）增强的检测平台，用于超低浓度生物标志物的实时、无标记检测。此外，本章还讨论了生物界面电荷转移的机制，以及如何优化电极材料表面形貌和化学修饰，以提高生物分子（如葡萄糖氧化酶）在电化学传感中的稳定性和电子传递效率。 总结 本书汇集了材料科学、化学工程、电化学与生物医学工程等多个交叉学科的最新研究成果。它旨在为读者提供一个关于如何通过分子尺度设计来解决宏观尺度挑战的全面视角，涵盖了从新型能源转化到高端医疗器械开发等多个关键领域，强调了可持续发展和高性能化之间的平衡与协同。

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这本书的叙事节奏掌握得恰到好处，它没有陷入早期科研论文中常见的、堆砌公式和图表的窠臼。相反，作者运用了大量的案例研究和对比分析来支撑其论点，这极大地提升了阅读的趣味性和代入感。例如，在介绍某项新型催化剂时，作者详细描绘了该催化剂在模拟实际污染负荷（含有水分和添加剂）的废料上进行测试的全过程，描述了操作人员如何一步步排除故障，最终获得稳定产出的心路历程。这种“讲故事”的方式，让原本枯燥的工艺流程变得生动起来，仿佛能嗅到反应器中传出的气味。这种对“现场感”的营造，使得读者，即使不是该领域的深度专家，也能体会到技术突破背后的艰辛和不易。它不再是冷冰冰的参数表，而是一部关于人与材料、人与设备不断博弈的实录。

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这本书的封面设计和装帧风格给人一种沉稳、严谨的感觉，深蓝色的主调配上醒目的白色字体，暗示着其中蕴含着扎实的科研内容。我原本以为这会是一本专注于理论化学和工程力学的高深著作，毕竟“裂解”和“新技术”这两个词汇本身就带着一种实验室的冰冷气息。然而，当我翻开目录时，却被它清晰的逻辑结构所吸引。从宏观的全球能源挑战入手，逐步深入到具体的催化剂选择和反应器设计，作者似乎非常擅长将复杂的技术路线图展现得井井有条。我特别留意到其中关于“热解过程的能效优化”这一章节的描述，文字中透露出对实际工业化应用前景的深度思考，这远超出了我对于一本技术手册的预期。它似乎不仅仅是在罗列数据，更像是在讲述一个从实验室烧瓶到工业塔架的完整技术进化史，每一个步骤的背后都有着对成本控制和环保效益的权衡。这种兼顾理论深度与工程实践的叙事方式，让人感觉作者不仅是该领域的专家，更是一位有远见的行业观察者。

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从排版和专业术语的处理上，这本书体现出极高的专业素养，但同时又没有因此疏远非核心领域的读者。图表的质量非常高，不仅清晰标注了关键数据点，其设计本身也具有很强的说明性。我注意到作者似乎对数据可视化有特别的偏好，很多复杂的反应动力学曲线被巧妙地转化为三维空间图，这大大降低了理解的门槛。此外，书中对于一些晦涩的专业术语，如“焦油产物分馏的窄带化”，在首次出现时都附带了简明扼要的解释，这显示出作者强烈的“沟通意愿”，而不是故作高深。这种兼顾学术严谨性与普及性的平衡，使得这本书不仅可以作为研究生阶段的教材，也适合那些希望快速进入这一新兴领域进行跨学科学习的工程师和管理者进行快速入门和参考。

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读完前几章后，我最大的感受是作者在对现有技术的批判性继承上做得非常出色。他没有简单地推崇某一种“最新”技术，而是将目光投向了那些被主流文献忽略的“灰色地带”——例如，针对不同来源废塑料的预处理差异化方案。书中对不同聚合材料（如聚乙烯、聚丙烯与聚氯乙烯）在热解过程中的副产物控制策略进行了详尽的对比分析，这在我以往阅读的相关资料中是很少见的深度。我尤其欣赏作者在论证过程中引入的经济学模型，他似乎在试图回答一个核心问题：在当前能源价格波动的大背景下，哪一种裂解路线在商业上最具可行性？这种将化学工程与市场经济紧密结合的视角，使得这本书的价值不再局限于技术人员的案头参考，而是对政策制定者和投资人也具有很强的指导意义。那种对细节的执着和对现实约束的清醒认识，使得整本书读起来丝毫不像一本空泛的“未来展望”，反而更像是一份严谨的商业可行性报告。

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整本书的收尾部分，尤其是关于未来发展趋势的展望，着实令人深思。作者没有简单地停留在技术描述上，而是将焦点转向了更宏大的可持续发展目标。他深入探讨了液体燃料的碳足迹评估，并提出了一套更为精细化的“全生命周期评价体系”来衡量这些新技术的环境效益。这种将单一技术置于全球气候治理大背景下去审视的态度，展现了作者超越眼前工程问题的战略眼光。这种总结和升华，让读者在合上书本时，不仅仅是掌握了一套制备燃料的技术，更是对未来能源结构转型有了更深刻的理解和更负责任的思考。它不再是一本关于“如何做”的书，而是一本关于“为什么要做得更好”的宣言。

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