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出版者:7-122

作者:冷士良

出品人:

页数:349

译者:

出版时间:2007-8

价格:33.00元

装帧:

isbn号码:9787122007476

丛书系列:

图书标签:

• 职业教材
• 化工
• 化工基础
• 化学工程
• 化工原理
• 物理化学
• 化学动力学
• 传热学
• 流体力学
• 分离工程
• 反应工程
• 化工设备

深入探索物质世界的奥秘：现代化学前沿与应用 图书名称： 现代化学前沿与应用 内容提要： 本书旨在为读者提供一个全面、深入且与时俱进的视角，审视当代化学科学的最新进展、核心理论框架及其在各个工业和科技领域中的广泛应用。不同于传统的、侧重于基础单元操作和基本反应原理的教材，《现代化学前沿与应用》将焦点置于那些正在塑造我们未来世界的尖端研究方向，例如可持续能源材料的开发、生命科学交叉领域的化学机制解析、先进功能性材料的设计与合成，以及计算化学在解决复杂化学问题中的核心作用。 本书内容结构经过精心设计，旨在培养读者超越传统化学边界的系统思维能力。我们力求在保持科学严谨性的同时，以生动、贴近实际案例的方式，阐释复杂的理论概念。 第一部分：理论基石的革新与拓展 本部分着重回顾并深化了对现代化学理论基础的理解，但重点在于其在解决新问题时的“进化”而非“重复”。 第一章：量子化学的计算范式与高通量筛选 本章不再仅仅介绍薛定谔方程的基本解法，而是聚焦于如何利用密度泛函理论（DFT）进行高精度预测，特别是在过渡金属催化剂活性位点的电子结构分析中。我们将详细讨论如何应用第一性原理计算来预测新型光催化剂的吸收光谱和电荷分离效率，以及如何结合机器学习（ML）算法，实现对数百万种潜在化合物的快速虚拟筛选，加速新材料的发现进程。这部分内容将展示计算化学如何从辅助工具转变为化学发现的核心驱动力。 第二章：非平衡态热力学与动力学新视角 传统的化学热力学侧重于平衡态的描述。本章则深入探讨在远离平衡态的极端条件下（如超快激光诱导反应、微流控反应器中的快速混合）所遵循的动力学规律。重点讨论随机过程理论在描述纳米尺度反应中的应用，以及如何通过时间分辨光谱学技术（如飞秒激光技术）来捕捉和解析化学反应中的瞬态中间体，从而实现对反应路径的精准控制。 第二部分：面向未来的功能材料化学 材料科学是化学应用最为蓬勃的领域之一。本部分集中展示化学家如何通过分子或原子级别的精确调控，设计出具有特定宏观功能的先进材料。 第三章：能源存储与转换的化学挑战 本章详细剖析了下一代电池技术（如固态锂离子电池、钠离子电池、锌空气电池）中的界面化学问题。我们将深入探讨电解质-电极界面的固态电解质界面（SEI）的形成机理，以及如何通过设计新型导电聚合物和无机复合材料来提高能量密度和循环稳定性。此外，对高效电催化剂（如用于析氢反应（HER）和析氧反应（OER））的分子设计原则进行了系统阐述。 第四章：智能响应性与自修复材料 本章关注材料的“活性”与“感知”能力。我们将讨论如何构建基于超分子化学的动态共价键网络，实现材料的自修复功能。深入解析各类刺激响应性材料（如pH、温度、光照敏感的智能凝胶或聚合物），它们在药物缓释系统（DDS）和软体机器人技术中的应用潜力。 第三部分：化学与生命科学的深度融合 化学为理解和改造生命系统提供了核心工具。本部分聚焦于化学生物学和生物材料领域的前沿突破。 第五章：化学生物学与靶向药物递送系统 本章超越了传统药物化学的范畴，侧重于化学探针（Chemical Probes）的设计，用于在活细胞内实时成像和追踪生物大分子（如蛋白质、核酸）的动态变化。详细阐述了点击化学（Click Chemistry）在生物偶联和标记中的应用，以及利用纳米载体（如脂质体、聚合物胶束）实现对肿瘤微环境的响应性靶向递送，提高治疗指数。 第六章：合成生物学中的化学元件 合成生物学的发展离不开稳定、高效的化学工具。本章探讨化学家如何设计非天然氨基酸及其用于扩展蛋白质组学的功能，以及如何利用人工核酸适体进行高选择性的生物识别。重点介绍化学方法如何助力于构建具有特定代谢路径的重组微生物细胞工厂。 第四部分：绿色化学与可持续性工程 在面临全球环境挑战的背景下，本部分强调化学工业向更安全、更环保方向转型的最新策略。 第七章：原子经济性与高效催化体系 本章深入探讨如何最大化原子经济性，减少副产物生成。重点分析C-H键活化反应的最新进展，这使得传统上惰性的C-H键能够被直接功能化，极大地简化了有机合成路线。同时，详细介绍了光催化/电催化在温和条件下实现复杂有机合成转化的潜力，取代高能耗的热反应。 第八章：环境修复与污染物降解的化学路径 本章关注化学在解决污染问题中的主动作用。内容涵盖新型多相催化剂在废水处理中对持久性有机污染物（POPs）的高效去除机制，以及二氧化碳捕获与转化（CCU）的化学过程，特别是如何设计新型金属有机框架（MOFs）或共价有机框架（COFs）作为高容量、高选择性的吸附剂和催化剂，实现“变废为宝”。 总结与展望： 《现代化学前沿与应用》不仅仅是对现有知识的梳理，更是一份对未来化学研究方向的“路线图”。它要求读者具备扎实的化学基础，并鼓励他们以跨学科的视角，将分子层面的理解转化为解决宏观世界挑战的实际方案。本书面向高年级本科生、研究生以及致力于材料、能源、生物技术等领域研发工作的专业人士。通过阅读本书，读者将能够洞察化学科学在推动人类社会可持续发展中的关键角色和无限可能。

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我是在一个自学项目中接触到这本教材的，坦白说，刚开始我非常担心缺乏老师的引导会让我寸步难行，但这本书的自学友好度极高。它的每一章后面都附带了精心设计的习题，这些习题的难度梯度设置得非常合理，从基础概念的巩固到复杂工程问题的综合分析，循序渐进，完美地扮演了“虚拟导师”的角色。我发现，通过自己动手解决这些习题，我对知识点的掌握程度远超以往任何时候。更棒的是，书中对数学工具的应用也解释得非常到位，比如如何用编程或数值方法来求解那些解析解难以得出的复杂方程，这无疑是面向未来的工程师所必备的技能。这本书的讨论范围覆盖了从传统重化工到新兴绿色化工领域的多个热点，视野开阔，思想前沿。对于渴望独立钻研、希望通过自学建立起扎实化工知识体系的学习者而言，这本书无疑是最佳的起点和最可靠的伙伴。

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这本教材的深度和广度都超出了我的预期，简直是为那些想啃硬骨头的学习者量身定制的。它不是那种走马观花的入门读物，而是真正深入到工程细节里的干货。我尤其欣赏它对基本原理的严谨论证，每一个公式的推导都清晰可见，没有那种“你知道的，这个就是这样”的敷衍了事。对于那些想弄清楚“为什么”而不是只满足于“是什么”的读者来说，这本书提供了丰富的资源。我花了大量时间去研究其中关于过程控制和模拟的部分，里面的方法论非常先进，让我对现代化工过程的优化和自动化有了全新的认识。书中对设备选型的讨论也极其详尽，比如泵、压缩机、塔器等，不仅仅是介绍原理，更融入了经济性、安全性和可靠性等多维度的考量。虽然阅读过程需要投入大量的时间和精力，但当你真正掌握了其中的精髓后，你会发现自己的工程思维得到了质的提升。对于想成为顶尖化工工程师的人来说，这本书绝对是值得反复研读的经典。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书的结构设计体现了作者深厚的教学功底和对学科脉络的精准把握。它从最宏观的化工生产流程图入手，层层递进，把物质流、能量流、信息流的概念贯穿始终，让读者始终能将局部知识点放置在一个完整的系统框架内进行理解。这种全局观的培养，对于化工的学习至关重要。我特别赞赏它在讲述热力学基础时，不仅仅停留在相平衡的计算上，而是深入探讨了化学势和吉布斯自由能在过程设计中的指导意义，这使得后续的反应和分离部分的学习有了更坚实的理论支撑。此外，书中对安全工程的重视也令人印象深刻，将HSE（健康、安全、环境）的理念融入到每一个单元操作的讲解之中，而不是作为一个孤立的章节来处理，这才是现代化工教育应有的面貌。这本书真正做到了将科学性、工程性和人文关怀融为一体。

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这本书真是让我大开眼界，简直是化学工程领域的一部百科全书！我以前对这个领域只停留在非常基础的层面，感觉很抽象，但这本书的讲解方式非常实在，把复杂的理论和实际应用紧密地结合了起来。比如，它对单元操作的深入剖析，从流体力学到热力学，再到传质、传热，讲解得深入浅出，让我对这些看似枯燥的工程原理有了更直观的认识。书中不仅有大量的公式推导，更有大量的工程案例分析，让我能清晰地看到这些理论是如何指导工业生产的。特别是关于反应工程的部分，作者似乎很了解我们这些初学者的困惑，用了很多生动的比喻和图示来解释反应动力学和反应器设计，读起来一点也不费力。这本书的排版也做得很好，图表清晰，公式规范，阅读体验极佳。对于任何想系统学习化工基础知识的人来说，这绝对是一本不可多得的宝藏。我强烈推荐给所有化工专业的学生和相关行业的工程师们，它能帮你打下坚实的基础，让你在面对实际问题时更加得心应手。

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从一个一线工程师的角度来看，这本书的实用性简直是无与伦比。我手上堆了不少参考手册，但这本书的内容更像是把这些手册中的核心知识点系统地整合并赋予了逻辑框架。我特别喜欢它对常见工艺流程的系统性介绍，比如精馏、吸收、萃取这些分离过程，书中不仅给出了理论计算方法，还结合实际工厂的操作条件和常见故障排除思路进行了阐述。这种“理论指导实践”的编排方式，极大地缩短了我的知识转化路径。例如，在处理复杂多组分体系的精馏设计时，书中提供的图解法和迭代计算步骤清晰明了，比我以前看的几本老教材要直观得多。而且，这本书的语言风格非常专业且严谨，没有多余的修饰，直奔主题，这对于工作繁忙的专业人士来说是莫大的福音。它让我有信心去应对那些教科书上不常提及的“疑难杂症”，真正做到了学以致用。

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这是高职的教材，但是写得很扎实，简明扼要。

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