Advanced Chemistry of Monolayers at Interfaces pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:Academic Pr

作者:Imae, Toyoko 编

出品人:

页数:378

译者:

出版时间:2007-4

价格:$ 271.20

装帧:HRD

isbn号码:9780123725707

丛书系列:

图书标签:

化学
界面化学
单分子膜
表面科学
胶体化学
材料科学
物理化学
纳米技术
化学工程
表面改性

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具体描述

"Advanced Chemistry of Monolayers at Interfaces" describes the advanced chemistry of monolayers at interfaces. It focuses on the recent trends of methodology and technology, which are indispensable in monolayer science. They are applied to monolayers of surfactants, amphiphiles, polymers, dendrimers, enzymes, and proteins, which serve many uses. It introduces the methodologies of scanning probe microscopy, surface force instrumentation, surface spectroscopy, surface plasmon optics, reflectometry, and near-field scanning optical microscopy. Modern interface reaction method, lithographic technology and different types of monolayers like adsorption, Langmuir and Langmuir-Blodgett monolayers at air/liquid, liquid/liquid, liquid/solid and air/solid interfaces, are all covered. Introducing novel methodologies and technologies, it covers the different types of monolayers. It discusses all currently available instrumental techniques for studying all types of monolayer.

好的，这是一本关于《纳米材料的表面工程与界面性能调控》的图书简介： --- 书籍名称：纳米材料的表面工程与界面性能调控内容概要本书深入探讨了纳米材料在现代科学与工程领域中的核心挑战之一：如何精确调控和理解其表面与界面性质。纳米尺度下，材料的宏观性能往往由其表面的原子排列、化学状态、电子结构以及与周围环境的相互作用所决定。本书旨在系统梳理从基础理论到前沿应用的各个层面，为材料科学家、化学家、物理学家以及工程师提供一套全面的技术与理论框架，以实现对纳米材料性能的精准设计与优化。全书内容围绕“界面设计”与“功能实现”两条主线展开，结构清晰，逻辑严密。它不仅涵盖了传统表面科学的基本原理，更侧重于当前热点——异质结构建、表面功能化、界面电荷转移等复杂体系的研究方法与结果。第一部分：纳米界面基础理论与表征技术本部分奠定了理解纳米界面行为的理论基石，并介绍了用于解析这些复杂界面的关键实验手段。第1章：纳米界面的热力学与动力学本章首先回顾了体相材料与纳米材料在热力学上的本质区别，重点阐述了表面能、表面张力在纳米颗粒生长与形貌演化中的作用。深入分析了界面能的计算模型，包括Young-Laplace方程的修正形式在不同几何结构中的应用。在动力学方面，详细讨论了原子在界面上的迁移、扩散机制，以及温度、应力场对界面重构的影响。引入了弛豫过程和相分离在纳米尺度下的特有行为。第2章：先进表面与界面结构分析技术本章系统介绍了高分辨率表征技术。重点剖析了透射电子显微镜（TEM）在识别晶格错配、缺陷分布和薄膜厚度方面的能力，特别是球差校正TEM在解析原子层级结构中的突破。接着，详细讨论了X射线光电子能谱（XPS）和俄歇电子能谱（AES）如何用于确定元素价态和化学环境，并阐述了表面敏感的拉曼光谱（SERS）在监测界面分子吸附状态中的应用。此外，还介绍了原子力显微镜（AFM）的多模式操作（如KPFM，MFM），用以测量界面电势分布和磁性信息。第3章：量子化学计算在界面建模中的应用本章聚焦于计算材料学如何揭示界面深层机理。详细阐述了密度泛函理论（DFT）在构建纳米颗粒表面结构模型、计算吸附能和能带结构中的应用。重点介绍了簇模型（Cluster Model）和表面准周期模型（Slab Model）的选择标准与局限性。通过具体案例展示了如何利用计算模拟预测界面电子转移路径和反应能垒，为实验设计提供指导。第二部分：界面功能化与结构设计策略本部分着眼于如何通过主动调控界面结构来赋予纳米材料特定的功能，这是实现高性能应用的关键步骤。第4章：单层修饰与表面锚定技术本章深入探讨了精确控制纳米粒子表面化学的方法。详细介绍了自组装单分子层（SAMs）的形成机制，包括硫醇、硅烷和磷酸酯等不同官能团与基底的化学键合。分析了SAMs的覆盖密度、分子排列角度如何影响颗粒的分散性、润湿性和生物相容性。此外，还涵盖了接枝聚合技术（Grafting），即通过引发剂在纳米表面直接生长聚合物链，实现对界面厚度和拓扑结构的精细控制。第5章：异质结的构建与界面电子耦合异质结是当前功能纳米材料研究的核心领域。本章全面解析了构建I型、II型、III型异质结的合成方法，包括共沉淀法、原子层沉积（ALD）和溶剂热法。特别强调了界面电子耦合的机理：如何通过能带匹配（Band Alignment）来促进光生载流子的分离与传输。通过实例分析了金属-半导体、半导体-半导体异质结在光催化和光电转换中的增强效应。第6章：应力诱导界面重构与缺陷工程本章探讨了外部环境（如温度、应力）如何驱动纳米界面发生不可逆的变化，以及如何利用这些变化来设计新材料。详细介绍了晶格失配引起的应变积累及其在形成纳米孪晶界中的作用。讨论了通过刻蚀或氧化还原处理在界面引入氧空位、晶格位错等结构缺陷的策略，以及这些缺陷如何作为催化活性位点或电子捕获中心。第三部分：界面调控在关键应用中的体现本部分将理论与技术应用于实际工程问题，展示界面工程如何解决能源、环境和生物医学领域的重大挑战。第7章：催化反应中的界面活性位点调控在本章中，重点讨论了界面在多相催化中的作用。分析了金属纳米颗粒载体界面（如贵金属与氧化物载体）对催化剂稳定性和选择性的影响。详细阐述了双金属协同催化中，两种金属原子在界面处形成的特定合金结构如何降低反应活化能。通过电化学案例，展示了界面电荷转移速率对电催化（如析氢反应、氧还原反应）效率的决定性影响。第8章：能源存储器件中的界面稳定性研究针对锂离子电池和固态电池，本章聚焦于界面带来的性能衰减问题。详细分析了固体电解质界面（SEI）的形成过程、化学成分及其对电池循环寿命的影响。讨论了如何通过表面包覆或电解液添加剂来稳定电极/电解质界面，抑制锂枝晶的生长。对于固态电池，着重讨论了刚性界面的离子导电性限制及其通过界面应力松弛或界面润湿性改善的策略。第9章：生物传感与药物递送的界面生物相容性本章探讨了纳米材料与生物系统相互作用的界面科学。分析了蛋白质在纳米表面吸附的动力学过程和“蛋白质冠”的形成机制。阐述了如何通过PEG化、聚电解质涂层等方法调控界面的亲疏水性、表面电荷，以实现对非特异性吸附的抑制和靶向递送效率的提高。讨论了材料表面粗糙度与细胞粘附、增殖之间的定量关系。结论与展望本书最后总结了当前纳米界面工程的重大挑战，包括高通量筛选界面结构、建立跨尺度（从原子到宏观器件）的性能关联模型，以及开发原位、实时监测界面动态变化的表征手段。展望了人工智能与机器学习在加速界面设计空间探索中的潜力。 --- 目标读者：材料科学、化学、物理学、纳米技术、化学工程等领域的研究人员、研究生以及致力于开发下一代高性能纳米器件的工程师。