Interfacial Science pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:Oxford Univ Pr

作者:Barnes, Geoffrey/ Gentle, Ian

出品人:

页数:264

译者:

出版时间:2006-1

价格:$ 73.45

装帧:Pap

isbn号码:9780199278824

丛书系列:

图书标签:

界面科学
表面化学
胶体化学
材料科学
物理化学
化学工程
纳米技术
生物材料
界面现象
吸附

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具体描述

Interfacial science impacts on our lives in diverse and surprising ways. Without it, we would face bubble bath without the bubbles, detergents which don't clean, cappuccinos without the froth. It has also fuelled some of the most ground-breaking and thought-provoking advances in research in the last decade, from biosciences to nanotechnology. "Interfacial Science: An Introduction" offers an engaging insight into the study of the physical and chemical properties of interfaces, how they behave, why they behave as they do, and how this behaviour can be harnessed and exploited. Opening with an overview of the key principles of capilliarity and adsorption, the book goes on to explore liquid/gas, solid/gas, and liquid/liquid interfaces, before examining biological interfaces, one of the most stimulating areas of current research. With the careful explanation of essential mathematical and physical concepts, and description of real world applications of the material presented, the book helps the student to build confidence in, and see the relevance of, the topics covered. Striking a careful balance between the highly mathematical treatments of the subject by more specialist texts, and the rudimentary treatment offered by general physical chemistry texts, "Interfacial Science: An Introduction" offers a breadth and depth of treatment which is perfect for any advanced undergraduate course on this exciting, dynamic subject. The Companion Web Site contains: figures from the book available to download, to facilitate lecture preparation; and, solutions to end-of-chapter problems, to speed up assessment marking, or to support student self-learning.

好的，下面是一份基于“Interfacial Science”这一主题，但内容完全独立、不涉及具体该书内容的图书简介。 --- 书名：表面与界面物理化学内容简介：本书深入探讨了物质在宏观尺度下表现出的宏观性质如何源于其在微观尺度上，特别是在不同相态交界面上发生的复杂物理化学过程。我们着眼于构建一个系统化的理解框架，以阐明界面现象的本质、调控机制及其在科学与工程中的广泛应用。本书内容聚焦于经典热力学、统计力学原理在界面体系中的具体体现，并延伸至现代实验技术在解析界面结构与动力学方面的应用。第一部分：界面热力学基础本部分奠定了理解界面现象的理论基石。我们首先从宏观热力学角度出发，详细解析了吉布斯（Gibbs）表面热力学理论，重点阐述了表面能、表面张力以及界面自由能的概念。不同于简单的宏观相变理论，界面热力学要求引入曲率效应和尺寸依赖性，这些对于纳米尺度体系至关重要。我们探讨了不同类型界面——气-液、液-液、固-气、固-液界面上的能量平衡状态，特别是关于接触角、铺展系数的定量描述，这些参数直接决定了材料表面的润湿性。此外，我们对“界面结构”的概念进行了深入剖析。界面并非一个清晰的数学平面，而是具有有限厚度的过渡层。本书阐释了如何利用统计力学方法，如分子动力学模拟或蒙特卡洛方法，来构建界面区域内分子分布、密度梯度和局部组分排列的原子级别模型。这些模型帮助我们理解相界面上的相容性与不相容性，以及由此产生的结构有序性。第二部分：界面吸附与润湿动力学界面现象的核心在于组分在界面上的富集与排列，即吸附过程。本书详细考察了物理吸附和化学吸附的机理。在物理吸附方面，我们回顾了朗缪尔（Langmuir）、弗洛因德里希（Freundlich）以及BET等经典吸附等温线模型，并讨论了它们在特定温度和压力条件下的适用范围和局限性。对于化学吸附，重点在于理解吸附能的来源、活性位点的形成，以及反应物在表面上的活化过程。润湿行为，作为固-液界面的基本特征，在本部分占据重要地位。我们不仅讨论了静态接触角，还深入研究了动态润湿过程。流体在固体表面上的铺展速度、接触线的运动机制，以及接触线滞后效应（Contact Angle Hysteresis）被细致分析。这些动力学过程在涂层技术、微流控芯片设计以及防污材料的开发中具有决定性影响。第三部分：界面电学与电化学许多重要的界面现象，尤其是在多相催化、电池和生物系统中，都涉及电荷的转移和分布。本部分将理论视角转向界面电荷结构。我们从双电层（Electrical Double Layer, EDL）的理论模型开始，包括古伊-查普曼（Gouy-Chapman）和斯特恩（Stern）模型，解释了电解质溶液中离子如何在固体电极表面进行重排，形成具有特定电势梯度的区域。电化学界面是能量转换和存储的核心场所。本书详细分析了电极/电解质界面的动力学，包括电荷转移反应的能垒、过渡态理论在界面反应速率确定中的应用。对于半导体与溶液界面，我们讨论了费米能级固定效应、表面态以及光电化学反应中的载流子分离机制。第四部分：界面力学与软物质界面界面不仅涉及能量和物质传递，还涉及机械响应。本部分关注界面上的力学行为。对于聚合物溶液和胶体系统，界面张力对体系的宏观力学性能，如黏弹性、屈服强度，起到了决定性作用。我们探讨了表面活性剂在液-液界面上的聚集行为，包括临界胶束浓度（CMC）的形成及其对界面结构的影响。软物质界面，如脂质双层膜、高分子刷和刷状聚合物层，因其自组装和响应性而备受关注。本书分析了这些结构如何通过界面相互作用（如范德华力、氢键、静电相互作用）来构建有序结构。界面上的毛细管力、以及固体颗粒在流体中的布朗运动和沉降动力学，也被纳入讨论范围，为颗粒分散体系的稳定性提供了理论基础。第五部分：界面表征与先进技术理解理论必须辅以精确的实验手段。本部分系统介绍了用于研究界面结构和化学的先进表征技术。 1. 光谱学方法：重点介绍表面敏感的拉曼散射、X射线光电子能谱（XPS）以及俄歇电子能谱（AES），阐述它们如何提供不同深度的化学成分和电子态信息。特别是，表面等离子体共振（SPR）和表面增强拉曼散射（SERS）如何用于实时监测分子吸附的动态过程。 2. 显微镜技术：讨论原子力显微镜（AFM）在原位观察固体表面形貌、摩擦力和局部力学性质方面的应用，以及透射电子显微镜（TEM）在高分辨下揭示晶体界面的原子排列。 3. 散射技术：阐述X射线反射（XRR）和中子反射（NR）如何精确测量界面密度和厚度轮廓，尤其适用于软物质界面和多层膜结构分析。本书旨在为物理化学、材料科学、化学工程及相关领域的学生和研究人员提供一个全面、深入且具有前瞻性的界面科学教材，强调从基本原理到前沿应用的严谨推导与实例分析。通过系统学习，读者将能够设计、控制和优化涉及界面过程的复杂系统。