Bioactive Heterocycles II pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Eguchi, S.

出品人:

页数:309

译者:

出版时间:

价格:2463.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9783540725916

丛书系列:

图书标签:

• Heterocyclic Chemistry
• Bioactive Compounds
• Medicinal Chemistry
• Organic Synthesis
• Pharmaceuticals
• Drug Discovery
• Heterocycles
• Chemical Biology
• Organic Chemistry
• Molecular Biology

当代炼金术与材料科学的交汇：先进无机材料的设计与合成 ISBN：978-1-234567-89-0 作者： 诸葛孔明, 艾萨克·牛顿（特邀编委） 出版社： 环球科学技术出版社 --- 图书导言：新物质时代的黎明 我们正处于一个由物质本身驱动的深刻变革时代。从微观层面的原子排列到宏观系统的功能涌现，材料科学已不再仅仅是工程学的辅助学科，而是驱动下一代技术革命的核心动力。本书《先进无机材料的设计与合成》并非对现有材料学知识的简单回顾，而是一部深入探讨功能导向型无机固态体系设计哲学、前沿合成策略以及结构-性能关系精妙调控的深度专著。 本书的视角聚焦于“智能”和“响应性”无机材料的创建，这些材料能够根据外部环境（如光照、温度、电场、化学梯度）展现出可预测且可逆的特性变化。我们旨在为高年级本科生、研究生以及跨学科研究人员提供一套系统的、富含实践指导意义的框架，用以理解和构建那些在能源、环境、信息技术和极端环境下具有突破性潜力的无机化合物和复合结构。 第一部分：基础理论与设计范式 本部分奠定了理解复杂无机材料体系的理论基石，并引入了现代材料设计的核心理念——从第一性原理到高通量筛选。 第一章：晶体化学与能带结构的高级解析 深入剖析了晶体场理论、配位几何对电子态的影响，并扩展至高熵合金（HEA）和复杂氧化物的结构无序性研究。重点讨论了如何通过晶格畸变、缺陷工程（如氧空位、间隙原子）精确调控材料的费米能级和导电类型，这是所有先进功能材料设计的第一步。引入了密度泛函理论（DFT）在预测稳定相、计算形成能和能带结构的实际应用案例，强调了计算模拟在指导实验合成中的不可替代性。 第二章：热力学驱动下的相图构建与非平衡态材料 传统的相图分析不足以描述高能耗合成过程中的动力学控制。本章详细阐述了利用非平衡热力学原理（如快速淬火、机械合金化、超快激光沉积）来稳定那些在传统热力学条件下无法存在的亚稳态或新型结构。探讨了高压合成技术如何打破常规键合模式，创造出具有超硬度或独特电学性质的新型硼化物和氮化物。 第三章：界面工程与异质结构的设计原则 现代功能材料往往依赖于界面处的协同效应。本章着重于异质结的构建，包括但不限于：异质结的能带匹配（Type-I, Type-II, Z-scheme结构）、晶格失配导致的应力弛豫机制，以及界面化学对载流子分离和传输效率的关键作用。特别讨论了二维材料（如过渡金属硫化物、MXenes）的堆叠方式如何影响层间电荷转移和催化活性。 第二部分：前沿合成策略与可控制造 本部分将理论设计转化为可操作的实验路径，详细介绍了用于精确控制纳米结构和晶体形貌的前沿合成技术。 第四章：溶液化学法：从分子前驱体到复杂氧化物的精细调控 超越传统的固相反应，本章深入探讨了溶胶-凝胶法、水热/溶剂热合成以及共沉淀法在制备高纯度、形貌均一的纳米颗粒和多孔材料中的应用。关键内容包括：表面活性剂/模板剂的选择对晶粒生长取向的定向控制，以及超临界流体技术在制备高比表面积多孔材料中的优势与挑战。 第五章：气相沉积技术：薄膜生长与原子级厚度控制 聚焦于原子层沉积（ALD）和脉冲激光沉积（PLD）在功能薄膜制造中的核心地位。详细解析了ALD的自限制性循环过程，如何实现对薄膜厚度、组分和均匀性的亚埃级控制。对于PLD，重点讨论了激光参数（能量密度、脉冲频率）与等离子体羽流动力学对薄膜应力和缺陷密度的影响。 第六章：机械化学与球磨技术在固态合成中的复兴 机械化学（Mechanochemistry）作为一种环境友好、无需或极少溶剂的合成方法，在本章得到了深入介绍。讨论了高能球磨如何通过局部高应力场诱导固态反应，实现传统热法难以达成的固溶体和高熵材料。分析了机械力场对晶格能、晶界扩散和相转变动力学的具体影响。 第三部分：功能导向的无机材料应用前沿 本部分将前两部分所学的知识应用于解决当前科技领域中的关键挑战。 第七章：固态离子导体与电化学能存储的界面障碍 针对下一代高能量密度电池的需求，本章集中讨论了无机固态电解质的研究进展。内容包括：高离子电导率的晶格设计（如快速离子通道的构建）、电极/固态电解质界面的阻抗问题（如空间电荷层形成），以及如何利用原位表征技术（如同步辐射X射线衍射）监测充放电过程中的界面相变。重点分析了锂镧锆氧化物（LLZO）和硫化物基电解质的优势与局限。 第八章：光催化剂与电催化剂的活性位点工程 深入探讨了设计高效光电化学催化剂以实现水分解和二氧化碳还原的策略。材料设计不再局限于体相，而是聚焦于暴露的高活性晶面（如TiO2的Rutile(101) vs (001)面）和缺陷工程。讨论了如何通过表面贵金属纳米粒子的局域表面等离激元共振（LSPR）效应来提升光吸收效率，以及非贵金属催化剂（如NiFe层状双氢氧化物）的设计原理。 第九章：拓扑绝缘体与量子材料的晶格调控 本章转向前沿物理材料领域。解释了拓扑绝缘体中“体绝缘、表面导电”的独特电子结构是如何由强自旋轨道耦合（SOC）决定的。详细讨论了如何通过化学掺杂或晶格应变来移动表面态，使其与费米能级精确对齐，这是开发室温量子器件的关键。同时，对二维磁性材料的合成挑战进行了前瞻性分析。 结语：面向未来的材料设计 《先进无机材料的设计与合成》并非终点，而是对研究人员的激励。未来的材料科学将更加依赖于人工智能驱动的逆向设计（Inverse Design）方法。本书所提供的基础知识和实验范式，是成功引导计算模型进入可实现、可制备的现实世界物质的关键桥梁。我们期望读者能够掌握从原子尺度理解、到宏观功能实现的完整链条，成为下一代功能无机材料领域的开拓者。 --- 关键词： 无机固态化学、晶体工程、异质结、原子层沉积、固态电池、光催化、能带工程、高熵材料。

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