Biwic 2006 13th International Workshop on Industrial Crystallization pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Ios Pr Inc

作者:Jansens, P. J. (EDT)/ Ter Horst, J. H. (EDT)/ Jiang, S. (EDT)

出品人:

页数:364

译者:

出版时间:

价格:100

装帧:Pap

isbn号码:9781586036584

丛书系列:

图书标签:

• 工业结晶
• 结晶技术
• 材料科学
• 化学工程
• 过程工程
• 传热传质
• 颗粒技术
• 国际研讨会
• Biwic
• 2006

晶体工程：原理、应用与未来展望 本书概述： 本书汇集了当代晶体工程领域最前沿的研究成果、深刻的理论见解以及广泛的工业应用案例。它并非聚焦于某一特定会议的记录，而是旨在为材料科学家、化学工程师、制药专家以及相关领域的研究人员提供一个全面、深入且实用的知识体系。全书结构严谨，内容涵盖了从基础晶体生长动力学到复杂多相体系中晶体形态控制的多个层面，尤其强调了如何将实验室的理论突破转化为高效、可控的工业生产过程。 第一部分：晶体生长基础理论与热力学 本部分奠定了晶体工程的理论基石，深入探讨了晶体形成的微观机制。 第一章：成核理论的最新进展 详细剖析了经典成核理论（CNT）的局限性，并引入了非经典成核机制，如团簇诱导的自发成核（CISC）和介孔限域内的成核现象。重点讨论了过饱和度、杂质效应以及剪切力对临界成核能垒的影响。书中提供了精确的成核速率方程的推导过程，并结合原子力显微镜（AFM）和透射电子显微镜（TEM）的实时观测数据，对亚稳态晶胚的形成过程进行了三维模拟与验证。 第二章：晶体生长动力学与界面控制 本章聚焦于晶体表面与溶液（或熔体/气相）之间的物质和能量传递过程。我们详细阐述了扩散控制、表面反应控制以及双重控制机制下的生长速率方程。特别关注了“连接步进”模型（BCF模型）在非光滑表面的应用修正。此外，深入探讨了晶体-流体界面处的电荷分布和双电层结构，解释了外加电场或pH值变化如何精确调控界面能，进而影响生长速率和晶面选择性。 第三章：晶体热力学与相图构建 本章系统梳理了晶体形成的热力学驱动力。除了传统的吉布斯自由能计算外，本书引入了基于密度泛函理论（DFT）对特定晶体结构稳定性的预测方法。重点介绍了多组分体系中溶解度曲线的精确测定技术（如动态光散射与拉曼光谱联用），以及如何利用高压差扫描量热法（HP-DSC）确定复杂多晶型物之间的相转变温度和潜热。 第二部分：晶体形态控制与晶体缺陷工程 晶体的宏观形态和内部结构直接决定了其最终的应用性能（如溶解速率、流动性、压片性能）。本部分致力于解决如何“设计”出具有特定性能的晶体。 第四章：晶面选择性吸附剂的设计与应用 本章深入探讨了外源性添加剂（如表面活性剂、聚合物、特定离子）如何通过选择性地吸附在晶体的特定晶面上，从而改变晶体的生长速率，实现形态调控。书中详述了吸附剂与晶面间的相互作用能计算方法，并展示了利用手性添加剂诱导外消旋化合物进行不对称结晶的工业案例。 第五章：晶体缺陷的形成、表征与利用 介绍了孪晶、位错、堆垛层错等晶体缺陷的形成机制。强调了缺陷工程在功能材料（如半导体掺杂、压电材料）中的重要性。提供了高分辨率透射电子显微镜（HR-TEM）分析晶界结构和X射线衍射（XRD）分析微应变的先进技术指南。同时也讨论了如何通过控制降温速率和搅拌强度来最小化有害缺陷的产生。 第六章：共晶与盐型晶体的设计 针对制药和精细化工领域，本章详述了共晶（Cocrystal）和盐型（Salt）晶体的设计策略。内容包括基于氢键网络分析的理性设计方法，以及通过研磨法（Mechanochemistry）和共熔点技术快速筛选稳定新晶型的流程。书中附录提供了常用药物分子与其潜在共晶剂的相互作用潜力数据库。 第三部分：工业化结晶过程的放大与优化 本部分将理论与实践相结合，重点关注如何安全、经济地将实验室成果转化为大规模生产。 第七章：反应器设计与流体力学耦合 详细分析了不同类型结晶反应器（如连续搅拌釜反应器CSTR、冷却/蒸发结晶器、沉降结晶器）的设计参数。关键内容包括：如何精确计算和控制反应器内的混合强度、剪切速率，以及这些参数对晶体尺寸分布（CSD）的影响。书中提供了计算流体力学（CFD）模型在预测大型反应器内温度梯度和晶体悬浮均匀性方面的应用案例。 第八章：晶体尺寸分布（CSD）的实时控制与监测 CSD是衡量结晶过程质量的核心指标。本章系统介绍了在线监测技术，如聚焦光束反射测量法（FBRM）和粒度分析仪（PVM）在实时反馈控制中的应用。重点阐述了基于种晶技术（Seeding）和分步控制策略，如何将窄小的CSD控制在目标范围内，以优化后续的过滤和干燥效率。 第九章：新型结晶分离技术 超越传统的冷却和蒸发结晶，本章介绍了膜分离结晶、反应性结晶以及超临界流体结晶等新兴技术。特别是对超临界CO2作为反溶剂诱导结晶的机理进行了深入分析，展示了其在制备高纯度、无溶剂残留微粒方面的潜力。 结论与展望： 本书最后部分总结了当前晶体工程面临的挑战，包括对复杂多组分、多晶型体系的精准预测能力，以及将人工智能和机器学习引入结晶过程优化中的前景。它强调了跨学科合作在推动下一代晶体材料研发中的关键作用，为读者指明了未来研究的方向。 目标读者： 化学工程、材料科学、制药工程、应用物理学及相关工业领域的研发人员、工艺工程师、博士及博士后研究人员。

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