具体描述
好的，以下是一本图书的详细简介，该书与《Handbook of Industrial Crystallization》无关： --- 《先进材料的表面工程与功能化》 导言：材料科学前沿的基石 在当代科技飞速发展的背景下，材料的性能已不再仅仅依赖于其本体的结构和成分，更日益取决于其表面所承载的功能。从微电子器件到生物医学植入物，再到高效能催化剂，材料的表面——即材料与其外部环境接触的界面——成为决定其宏观性能、稳定性和应用潜力的关键所在。本书《先进材料的表面工程与功能化》深入探讨了这一交叉学科领域的核心理论、先进技术和创新应用，旨在为材料科学家、化学工程师及相关领域的研究人员提供一本全面、深入且具有实践指导意义的参考著作。 本书摒弃了传统材料学中对体相特性的过度关注，而是将视角聚焦于纳米尺度和原子尺度上的表面修饰与调控。我们深知，一个看似微小的表面变化，往往能引发材料宏观性能的巨大飞跃。因此，本书结构严谨，内容涵盖了从基础的表面物理化学到尖端的原位表征技术，再到多元化功能化策略的全景式展现。 第一部分：表面科学基础与界面现象 本部分奠定了理解表面工程的基础理论框架。我们首先回顾了固体表面的热力学、动力学及其结构特征，重点解析了晶体表面重构、缺陷态以及吸附行为的物理化学机制。不同于一般的综述性书籍，本书深入探讨了多相界面的电子结构演变，特别是金属-半导体、聚合物-溶剂以及生物分子-无机载体界面处的范德华力、静电相互作用和共价键合的相对贡献。 关键章节包括对表面能谱的精确量化及其在湿润性（Wettability）调控中的作用。我们详细阐述了Young方程的局限性，并引入了Cassie-Baxter和Wenzel模型在复杂微纳结构表面上的适用性分析。此外，对表面等离子体共振（SPR）效应在超灵敏传感器设计中的应用，也进行了详尽的理论推导和实验案例剖析，强调了光学活性表面设计的重要性。 第二部分：先进表面制造技术与过程控制 表面功能化的实现依赖于精密的制造工艺。本书系统地介绍了当前工业界和学术界主流的表面改性技术，并侧重于其精确性、可控性与放大潜力。 1. 薄膜沉积技术的高级应用： 我们不仅覆盖了PVD（物理气相沉积）和CVD（化学气相沉积）的基本原理，更着重讨论了原子层沉积（ALD）技术在实现亚纳米级厚度和组成均匀性方面的突破性进展。ALD在制造多孔结构或复杂几何形貌材料（如3D打印部件）表面的一致性涂覆中的应用被重点分析。 2. 等离子体与激光诱导改性： 等离子体作为一种“软化学”工具，其低温、高反应活性的特点使其在处理热敏性基底时表现优异。本书详细比较了射频（RF）和微波（MW）等离子体的特性，并探讨了如何通过调节气体组分和功率密度来精准控制表面官能团的种类和密度。激光辅助表面处理，尤其是飞秒激光烧蚀与沉积技术，被视为实现超快、非平衡态表面结构构建的有效手段。 3. 湿法化学与自组装： 尽管干法技术发展迅速，但湿法化学，特别是分子自组装（SAMs），仍是构建有序功能单层的基石。本书深入解析了硫醇、硅烷以及特定聚合物在不同基底上的定向吸附机制，并提供了优化自组装过程以避免缺陷和提高层间有序性的实验策略。 第三部分：功能化表面的设计与应用 第三部分是全书的精华，聚焦于如何将表面工程转化为实际应用价值。我们根据功能需求，将应用领域划分为能源、环境、生物医学三大板块进行深入阐述。 A. 能源转化与存储： 在催化领域，本书强调了单原子催化剂（SACs）的表面构建策略，即如何通过精确锚定技术将贵金属原子稳定于载体表面，从而最大化原子利用率并调控电子态。在电池技术中，我们讨论了固体电解质界面（SEI）的动态演变，以及通过表面涂层技术来抑制锂枝晶生长、提高循环稳定性的最新进展。 B. 环境修复与分离： 针对水处理和空气净化，本书重点介绍了光催化剂的表面形貌工程。通过调控TiO2或g-C3N4等材料的晶面暴露比例（如{001}面对{101}面的比例），实现可见光下污染物降解效率的显著提升。此外，在膜分离技术中，表面接枝技术用于调节膜孔径的亲疏水性，以实现对特定污染物（如油水分离或特定离子选择性去除）的高效分离。 C. 生物医学界面： 生物相容性与生物活性是生物材料表面工程的核心挑战。我们详尽分析了蛋白质吸附的动力学模型，并展示了如何通过表面微纳结构（如纹理化、阵列化）和化学修饰（如PEG化、生物分子偶联）来控制细胞粘附、增殖和分化。一个核心章节专门讨论了抗菌表面的设计，比较了基于非浸出型（如等离子体刻蚀产生的微结构）和缓释型（如抗菌肽负载）策略的优劣。 第四部分：先进表征技术在表面研究中的应用 任何先进的表面工程都离不开精确的表征手段。本书不仅罗列了各种技术，更强调了原位（In-situ）和非原位（Operando）表征的必要性，以捕获材料在真实工作条件下的动态变化。 我们详细介绍了X射线光电子能谱（XPS）在分析表面元素价态和化学环境方面的局限与突破，特别是深度剖析了聚焦离子束（FIB）结合透射电镜（TEM）在制备高质量表面界面样品中的关键作用。对于薄膜的应力分析，拉曼光谱与椭偏技术的结合使用被视为一种强大的无损评估工具。 结语：面向未来的表面创新 《先进材料的表面工程与功能化》的最终目标是激发读者跳出传统思维定势，将表面视为一个可编程、可调控的功能平台。本书内容紧密结合了当前材料科学研究的热点与工业化瓶颈，为下一代高性能、多功能材料的设计与制造提供了坚实的理论基础和前沿的技术指南。通过对表面科学的深入挖掘，我们有能力以前所未有的精度，定制材料的命运。 ---
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
Leave a mark and endorse my boss 0.0
评分Leave a mark and endorse my boss 0.0
评分Leave a mark and endorse my boss 0.0
评分Leave a mark and endorse my boss 0.0
评分Leave a mark and endorse my boss 0.0
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