具体描述
纳米抗菌材料是国际上20世纪90年代兴起，并迅速发展起来的新一代功能材料具有自主抑制或杀灭其表面微生物的功能。近几年来，被广泛应用于医疗、建材、通讯、家庭用品、家用电器、食品包装、建筑等各个领域。
本书作者收集了国内外大量最新资料，全面介绍了各种无机纳米抗菌材料的抗菌原理、研方法、产品的性能及国内外发展情况、市场前景、分类、特性、制造方法、抗菌性能的评价方法、用途及应用实例，还特别介绍最近几年研究开发的新一代无机纳米抗菌材料等。全书共11章。第1章介绍国内纳米抗菌材料产业化发展状况与发展趋势等—第2章介绍了纳米抗菌剂的特性与杭菌原理、第3章介绍纳米抗菌与食品抗菌材料。第4章到第8章分别介绍了纳米抗菌精细陶瓷材料、纳米抗菌纺织纤维材料、纳米抗菌生物医学材料、纳米金属抗菌材料、纳米抗菌工程塑料材料的抗菌原理、生能、加工方法、应用领域和发展前景等。第9章、第10章分别介绍纳米抗菌涂料与抗菌装饰材料、纳米抗菌环境分离材料——无机膜等领域的应用与发展展望。第11章介绍了纳米抗菌材料的
评价方法与标准。
本书适合从事抗菌；争化材料的科研、开发、生产、应用的科技、生产及管理人员阅读，以及大专院校相关专业教师、学生参考阅读。
《先进材料科学前沿探索》 图书简介 聚焦材料的宏观特性与微观结构调控，深入剖析当代材料科学的创新热点与未来趋势 本书旨在为材料科学领域的科研人员、工程技术人员及高年级本科生、研究生提供一个全面、深入且具有前瞻性的视角，用以理解和把握当前材料科学研究的核心脉络与最新突破。本书的立足点在于宏观性能与微观结构之间的内在联系，强调通过精密的结构设计与合成策略，实现对材料功能特性的精准调控。 全书内容涵盖了当前材料科学领域中最具活力和应用潜力的几个关键分支，力求在理论深度和工程实用性之间取得平衡。我们摒弃对单一材料体系的过度聚焦，转而关注支撑整个材料科学发展的共性原理和创新方法论。 --- 第一部分：新颖结构与超常性能的构筑原理 本部分深入探讨了如何通过打破传统晶体学和微观形貌的限制，来激发材料潜在的超常物理和化学性能。 第一章：低维材料的维度效应与界面物理 详细阐述了从零维（量子点）、一维（纳米线、碳纳米管）到二维（石墨烯、过渡金属硫化物）材料中，量子尺寸效应和表面效应如何深刻影响其电子结构、光学响应和催化活性。重点分析了材料在极小尺度下，载流子行为、激子动力学以及异质结界面处的电荷转移机制。讨论了如何利用表面功能化和应力工程，精确调控这些低维结构的能带结构和带隙宽度，以适应光电器件和能源存储的需求。 第二章：高熵合金与复杂晶体结构的热力学与动力学 本章聚焦于超越传统单元素或简单化合物体系的复杂材料设计。详细解析了高熵合金（HEA）中“高熵效应”、“迟滞效应”和“局部无序效应”的理论基础，以及这些效应如何赋予材料卓越的耐腐蚀性、高温强度和辐射稳定性。同时，探讨了复杂结构晶体（如高熵陶瓷、多主元化合物）的合成路径优化，特别是快速凝固、机械合金化等非平衡态制备技术在实现稳定和超塑性方面的应用。 第三章：结构-性能关系的高通量计算模拟 系统介绍了计算材料学在加速新材料发现中的核心作用。内容包括密度泛函理论（DFT）在预测材料基态性质、缺陷行为和反应能垒方面的应用。重点介绍了蒙特卡洛（MC）模拟和分子动力学（MD）模拟，如何用于探索材料在极端条件（高温、高压）下的微观演化路径，以及如何构建跨尺度的多尺度模型，将原子尺度的信息有效地传递到宏观力学响应层面。 --- 第二部分：功能化材料的精准调控与跨域应用 本部分将理论与工程实践相结合，探讨如何根据特定应用需求，对材料的功能特性进行精密设计和集成。 第四章：先进光电转换材料的设计与优化 深入剖析了用于太阳能电池、光电探测器和发光器件（LED/OLED）的核心材料体系。重点分析了钙钛矿材料在光电性能上的巨大潜力与稳定性挑战，探讨了界面钝化技术、空穴/电子传输层材料的工程化改进。对于发光材料，关注了TADF（热激活延迟荧光）机制和表面缺陷对发光效率（EQE）的影响及抑制策略。 第五章：智能响应性与自修复材料系统 本章关注材料在外界刺激（如温度、pH值、光照、电场）下表现出的可逆变化能力。详细介绍了形状记忆聚合物、压电/热释电材料以及相变储能材料的工作原理。特别地，深入探讨了基于微胶囊或本体网络设计的自修复材料的损伤检测、修复过程动力学模型，以及如何通过引入动态化学键（如Diels-Alder反应、超分子相互作用）来提高修复效率和循环性。 第六章：先进分离膜与环境催化剂的界面工程 聚焦于高效能源利用和环境保护中的关键技术。在膜材料方面，阐述了正渗透膜、燃料电池质子交换膜的孔隙结构控制、表面电荷调控及其对选择性和通量的影响。在多相催化领域，重点分析了单原子催化剂（SACs）的载体效应、金属-载体相互作用（SMSI），以及通过形貌控制（如空心结构、孪晶边界）来暴露高活性晶面，从而提升催化剂的活性、选择性和寿命的策略。 --- 第三部分：材料的可持续性、加工与表征新范式 本部分关注材料从实验室走向工业化生产所面临的关键挑战，以及新兴的加工技术和表征手段。 第七章：增材制造（3D打印）中的材料行为与过程控制 探讨了定向能量沉积（DED）和粉末床熔融（PBF）等增材制造技术中，材料经历的极端快速加热与冷却过程。分析了由此带来的凝固组织、残余应力、孔隙率形成机制，以及如何通过优化工艺参数和使用预合金化粉末来控制最终部件的微观结构和各向异性。本章强调了在复杂几何形状下，实现结构均匀性的挑战与解决方案。 第八章：先进同步辐射与中子散射技术在材料科学中的应用 本章不关注具体材料，而是聚焦于研究工具。详细介绍了同步辐射光源（X射线吸收精细结构XAFS、X射线衍射/散射SAXS/WAXS）和高通量中子散射技术如何实现对材料内部结构和动态过程的原位、非侵入式表征。重点讲解如何利用这些技术监测材料在工作状态（如电化学充放电循环、高温蠕变）下的相变、晶格畸变和局部结构变化。 第九章：循环经济视角下的材料生命周期设计 本书的收官部分，探讨了材料科学如何向可持续发展转型。内容包括：易于回收的材料设计原则、生物基与可降解聚合物的性能提升，以及资源效率最大化。关注点在于如何通过设计可逆键合的聚合物或易于解聚的复合材料，从源头上简化回收过程，实现材料的闭环利用。 --- 本书的特色 《先进材料科学前沿探索》并非对某一特定功能（如抗菌、阻燃、导电）的综述，而是系统性地构建了一套理解和设计一切先进功能材料的通用方法论。它强调： 1. 结构层级控制： 从原子尺度到宏观尺度的多尺度耦合。 2. 功能集成化： 材料不再是单一功能的载体，而是多功能集成的平台。 3. 过程依赖性： 强调制备工艺对最终性能的决定性影响。 本书为读者提供了面向未来的材料科学思维框架，是深入理解当前材料创新浪潮的必备参考书。
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