具体描述
本书除介绍化学化工领域中常用的曲线拟合、回归分析、高次方程求根、线性方程组求解、数值积分、微分子方程求解等经典算法外，特别对—些近年来在化学化工领域中得到广泛应用的计算技术作了详细介绍，如单纯形(simplex)优化技术、模式识别技术、人工神经网络方法、蒙特卡罗(Monte Carlo)方法、定量结构—活性相关分析(QSAR)等，并以相当篇幅介绍这些方法解决化学化工实际问题时的应用。此外，对国外一些优秀的科技软件如Oringin、ACD／ChemSketch等也略作介绍。附录中编写了常用算法的QBASIC程序。 本书可作为高等院校化学化工及相近专业本科生的教材或教学参考书，也可供化学工作者及其他科技工作者使用。
现代化学化工前沿技术概览 在日新月异的科学技术浪潮中，化学化工领域正经历着一场深刻的变革。从基础研究到工业生产，创新技术的涌现不断推动着这个古老而又充满活力的学科向前发展。本书旨在为读者提供一个全面、深入的现代化学化工前沿技术概览，涵盖了当今最激动人心、最具发展潜力的研究方向和应用领域，帮助您把握行业脉搏，洞悉未来趋势。 第一章：绿色化学与可持续发展 面对日益严峻的环境挑战和资源枯竭的现实，绿色化学已成为化学化工发展的必然选择。本章将深入探讨绿色化学的核心理念，包括原子经济性、减少有毒有害物质的使用、开发可再生原料、设计可降解产品等。我们将详细介绍各种绿色合成方法，例如： 催化技术的新突破： 重点介绍高效、选择性强的均相与多相催化剂，以及生物催化、光催化等新兴催化体系在降低能耗、减少副产物方面的卓越表现。我们将讨论如何通过设计和优化催化剂结构，实现对反应路径的精确调控，最大化目标产物的收率。 生物质转化与生物基材料： 随着石油资源的日益紧张，利用可再生生物质作为化工原料的策略愈发重要。本章将阐述生物质的组成、预处理技术，以及通过酶法、微生物发酵等途径，将其转化为平台化合物、高附加值化学品和生物聚合物的方法。我们将关注生物基塑料、生物燃料、生物溶剂等领域的研究进展和商业化前景。 超临界流体技术： 超临界二氧化碳等超临界流体作为一种环境友好的溶剂和反应介质，在提取、分离、反应等多个环节展现出独特的优势。本章将剖析超临界流体的工作原理，介绍其在天然产物提取、药物制备、聚合物加工等方面的具体应用，并探讨其在清洁生产中的潜力。 循环经济与废弃物资源化： 资源循环利用是实现可持续发展的关键。我们将探讨各种化学回收技术，例如化学解聚、催化裂化等，如何将废弃塑料、电子垃圾等转化为有用的化学品或能源。同时，也将关注工业废弃物（如CO2、含盐废水）的捕获、转化与利用，为构建闭环经济提供解决方案。 第二章：先进材料的创制与应用 材料科学的进步是化学化工发展的重要驱动力。本章将聚焦于近年来涌现出的各种高性能、功能性先进材料，并探讨其在不同领域的创新应用。 纳米材料的合成与调控： 纳米材料因其独特的尺寸效应和表面效应，展现出前所未有的物理和化学性质。本章将介绍各种纳米材料的制备方法，如溶胶-凝胶法、水热法、机械法等，并着重讨论如何通过精确调控纳米粒子的尺寸、形貌、晶体结构和表面化学，来赋予其特定的功能，例如催化活性、光学响应、电学性能等。我们将深入探讨纳米材料在传感器、药物递送、能源存储、催化剂等领域的应用实例。 智能材料与响应性材料： 能够感知外界环境变化并作出相应响应的智能材料，为科技创新带来了无限可能。本章将介绍各种类型的智能材料，包括形状记忆材料、自修复材料、光响应材料、pH响应材料等，并阐述其制备原理和响应机制。我们将重点关注这些材料在柔性电子、生物医学工程、智能器件、环境监测等领域的应用前景。 多孔材料的设计与合成： 金属有机框架（MOFs）、共价有机框架（COFs）、沸石等高度有序的微孔和介孔材料，因其巨大的比表面积、可调控的孔道结构和丰富的化学功能，在气体吸附与分离、催化、药物载体、传感器等领域展现出巨大的应用潜力。本章将详细介绍这些材料的设计理念、合成策略，以及如何通过引入特定官能团或改变骨架结构来优化其性能。 高性能聚合物与复合材料： 随着对材料性能要求的不断提高，新型高性能聚合物以及设计精巧的复合材料成为研究热点。本章将介绍具有优异力学性能、热稳定性、耐化学腐蚀性的特种工程塑料，以及碳纤维、石墨烯、纳米粒子等增强体在聚合物基体中的分散与界面调控技术，从而获得性能卓越的复合材料。我们将探讨这些材料在航空航天、汽车、电子设备等领域的广泛应用。 第三章：生物化学与生物技术在化工领域的融合 生物技术与化学化工的深度融合，正在催生出许多颠覆性的技术和产品。本章将聚焦于生物学原理在化学化工领域的创新应用。 合成生物学与酶工程： 合成生物学通过设计和构建新的生物部件、设备和系统，以实现对生物体功能的重塑。本章将介绍合成生物学在设计和改造微生物细胞工厂，以高效生产化学品、药物和生物燃料方面的应用。同时，也将深入探讨酶工程技术，包括定向进化和理性设计，如何改造和优化天然酶，以提高其催化活性、稳定性和选择性，从而应用于工业催化过程。 生物传感器与诊断技术： 利用生物分子（如抗体、核酸、酶）的特异性识别能力，结合物理化学信号转换技术，可以构建高灵敏度、高选择性的生物传感器。本章将介绍生物传感器在环境监测、食品安全检测、疾病诊断等领域的最新进展，以及基于生物识别原理的创新诊断技术。 生物基化学品的生产： 除了前文提到的生物质转化，本章还将更侧重于利用基因工程改造的微生物，通过发酵过程生产平台化学品，如琥珀酸、乳酸、1,3-丙二醇等，并进一步转化为各种高附加值的精细化学品。我们将讨论发酵工艺的优化、下游分离纯化技术的改进，以及生物基化学品的市场前景。 生物医药化工： 随着对人类健康关注度的不断提升，生物医药化工领域的研究成果日益丰硕。本章将介绍生物制药、疫苗、基因疗法等前沿领域的化学合成与生产技术，以及药物分子的设计、合成、药代动力学和药效学研究。 第四章：过程强化与智能化制造 提高生产效率、降低能耗、减少环境影响是化学化工过程优化的核心目标。本章将重点介绍过程强化技术和智能化制造的最新发展。 微反应器技术： 微反应器以其高传质传热效率、精确的反应控制能力和卓越的安全性能，在精细化学品合成、药物制造、催化反应等领域展现出巨大的优势。本章将详细介绍微反应器的设计原理、制造工艺，以及在连续流化学、多相反应等方面的应用实例。 反应-分离耦合技术： 将反应器与分离器集成，实现反应产物的在线分离和连续回送，能够显著提高反应转化率和生产效率。本章将介绍反应精馏、反应萃取、膜反应器等多种耦合技术的原理和应用，重点探讨其在复杂化学过程中的优化策略。 过程模拟与优化： 利用先进的计算化学方法和过程模拟软件，可以对复杂的化学过程进行精确的建模和模拟，从而优化反应条件、设备选型和操作参数。本章将介绍过程模拟在流程设计、故障诊断、安全评估等方面的应用，以及如何利用优化算法实现过程的智能化控制。 大数据与人工智能在化工中的应用： 随着工业4.0时代的到来，大数据分析和人工智能技术正在深刻改变着化学化工的生产模式。本章将探讨如何利用机器学习、深度学习等技术，对海量的生产数据进行挖掘和分析，实现设备故障预测、产品质量控制、生产计划优化，以及新工艺的研发与设计。我们将关注工业物联网（IIoT）和数字孪生技术在化工生产中的集成应用。 第五章：能源化学与新能源技术 能源问题是关乎人类生存和发展的根本性问题。本章将聚焦于化学化工在能源领域的贡献，包括传统能源的清洁利用和新能源技术的开发。 先进催化剂在化石能源转化中的应用： 尽管向可再生能源转型是趋势，但化石能源在相当长时期内仍将是重要的能源来源。本章将介绍先进催化剂在煤炭清洁气化、石油炼制、天然气转化等过程中的应用，以提高能源利用效率，减少污染物排放。 燃料电池技术： 燃料电池是一种高效、清洁的电能转化技术，具有广阔的应用前景。本章将介绍不同类型的燃料电池（如质子交换膜燃料电池、固体氧化物燃料电池）的工作原理、关键材料（电解质、电极催化剂）的研究进展，以及其在交通运输、分布式能源等领域的应用。 储能技术： 解决可再生能源的间歇性问题，高效的储能技术至关重要。本章将重点介绍锂离子电池、液流电池、氢能储能等关键储能技术的化学原理、材料创新和工程化挑战。我们将关注新型储能材料的开发，如固态电解质、高容量正负极材料等。 碳捕获、利用与封存（CCUS）技术： 应对气候变化，CCUS技术是减少温室气体排放的重要手段。本章将介绍各种碳捕获技术（如吸附法、膜分离法、溶剂吸收法），以及捕获的二氧化碳的利用途径（如转化为化学品、燃料）和安全封存方法。 本书内容丰富，涵盖了化学化工前沿的多个重要领域，旨在为从事化学化工相关研究、生产、教学和管理的专业人士提供一个全面、前沿的参考。我们力求用严谨的科学语言，结合生动的案例分析，深入浅出地阐述复杂的技术原理和应用前景，希望能激发读者对化学化工未来发展的思考与探索。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有