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《现代精细化工技术与应用》 书籍简介 第一部分：基础理论与前沿技术 第一章 反应工程与过程强化 本章系统梳理了现代化工反应器的设计原理与优化方法。重点阐述了微反应器技术在提高反应选择性与安全性方面的应用，并深入探讨了催化剂载体材料的创新与高性能化。内容涵盖了多相催化反应的动力学建模、非均相催化过程的传质与传热限制分析，以及新型反应器构型（如循环流化床、固定-流化床组合反应器）在复杂体系中的工程实践。同时，本章对过程强化（Process Intensification, PI）的理念进行了深入剖析，包括反应与分离一体化技术、超临界流体反应技术以及微重力环境下的反应过程控制，旨在为提升化工过程的本质安全与能效提供理论支撑。 第二章 分离科学与膜技术 聚焦于高效、低能耗的分离技术。本章详尽介绍了先进的膜分离技术，包括纳滤、反渗透、渗透蒸发以及气体分离膜的最新进展。讨论了聚合物膜、陶瓷膜和金属有机框架（MOF）膜在有机溶剂纯化、水处理及气体深度脱除中的应用案例。此外，本章还涵盖了反应精馏、吸收精馏、模拟移动床（SMB）色谱技术在复杂组分分离中的工程应用，并对比了不同分离技术的能耗特性与经济可行性分析。对新型吸附剂的开发及其在选择性吸附中的性能提升进行了详尽的论述。 第三章 绿色化学与可持续发展 绿色化学是现代化工发展的核心指导原则。本章深入探讨了原子经济性、环境友好型溶剂（如离子液体、超临界二氧化碳）的应用，以及生物催化在温和条件下实现高选择性转化的潜力。详细分析了环境影响评估（LCA）在化工产品全生命周期管理中的作用，并介绍了废弃物最小化和资源化利用的先进技术，如催化裂解和生物质转化技术。本章特别关注了生物基化学品的合成路径优化与工业化挑战。 第二部分：关键化工产品与应用 第四章 高性能聚合物材料 本章系统介绍了特种工程塑料、高性能树脂和弹性体的合成、结构与性能关系。内容涉及聚酰亚胺（PI）、聚醚醚酮（PEEK）等耐高温材料的精密合成工艺，以及先进复合材料（如碳纤维增强树脂体系）的界面粘接技术与力学性能调控。此外，对生物可降解聚合物（如PLA、PHA）的分子设计与规模化生产的瓶颈进行了细致的分析，并讨论了功能性高分子材料在电子、航空航天领域的应用前景。 第五章 电子化学品与半导体制造 本部分是针对高纯度、高精度要求的电子化学品领域。详细阐述了光刻胶（Photoresist）的化学结构、曝光机理与关键性能指标（如分辨率、粘附性）。深入分析了超高纯度试剂的痕量金属杂质控制技术，包括痕量分析方法与纯化工艺。对半导体制造中的关键湿法工艺（如蚀刻液、清洗液）的配方设计、稳定性控制以及在线监测技术进行了详尽的介绍，强调了对ppb级杂质控制的工程挑战。 第六章 表面活性剂与功能性助剂 本章聚焦于表面与界面科学在化工领域的实际应用。系统介绍了阴离子、阳离子、非离子及两性表面活性剂的分子设计原理、临界胶束浓度（CMC）及其影响因素。重点讨论了高性能乳化剂在农药制剂、化妆品和高性能涂料中的应用，特别是针对高固含量体系和高剪切环境下的稳定性问题。同时，详细阐述了防腐剂、消泡剂、流变助剂等功能性助剂的化学作用机理及其在不同体系中的复配技术。 第七章 新能源化学技术 涵盖了当前能源转型的关键化学技术。详细分析了锂离子电池电解液的溶剂、锂盐选择与添加剂的作用机理，以及固态电解质的制备与界面阻抗问题。对燃料电池（特别是PEMFC和SOFC）的关键材料，如质子交换膜、催化剂载体和密封材料的性能要求与制备工艺进行了深入探讨。此外，本章也涉及了氢能存储材料（如金属氢化物、化学载体）的研发进展与工程放大问题。 第三部分：安全、分析与管理 第八章 化工过程安全工程 安全是化工生产的生命线。本章系统阐述了化工过程安全管理体系（PSM）的核心要素。内容包括危险与可操作性分析（HAZOP）、保护层分析（LOPA）等风险评估方法。重点讲解了失控反应的机理分析、热稳定性测试（如DSC, ARC）在工艺开发中的应用，以及压力容器、管道系统的设计规范与腐蚀防护策略。对惰性化保护、泄爆片和安全阀的选型与维护进行了详细的工程指导。 第九章 现代分析与质量控制 本章介绍了化工产品与过程监测中常用的先进分析技术。详述了色谱技术（HPLC, GC）在复杂混合物分离定量中的最新进展，特别是高分辨质谱联用技术在杂质指纹识别中的应用。深入探讨了光谱技术（FTIR, Raman）在反应进程实时监测（PAT）中的集成应用，以及在线水分、酸度、粘度等物理参数的传感器技术。本章强调了从实验室分析向工业过程控制的转化与验证过程。 第十章 工业经济与项目管理 面向工程实施，本章提供了化工项目的全周期经济分析方法。涵盖了设备选型、公用工程的优化配置、项目资本支出（CAPEX）与运营支出（OPEX）的估算方法。重点分析了装置的产能规模效应、能耗指标（如能耗强度、能量利用率）的行业对标与改进策略。此外，对化工项目管理中的供应链优化、技术转让的风险控制等方面提供了实用的管理框架。
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