Molecular Organisation on Interfaces 2002 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Lagaly, G. (EDT)

出品人:

页数:117

译者:

出版时间:

价格:$ 123.17

装帧:HRD

isbn号码:9783540436379

丛书系列:

图书标签:

界面科学
分子组装
表面化学
薄膜
纳米技术
材料科学
物理化学
自组装
界面物理
吸附

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具体描述

This volume contains studies on the molecular organisation on interfaces and nanoparticles. The contributions were presented during the 40. General Meeting (Hauptversammlung) of the Kolloid-Gesellschaft in Potsdam in September 2001 and are related to the subject "Colloids and Life Science." Therefore, a diversity of papers were collected covering a large field: synthesis of polymer colloids, biominerals and nanoparticles, investigations on monolayers, lyotropic mesophases, polymeric surfactants, micellar transitions, supramolecular compounds for modifying polymers, solid particles for emulsion stabilisers, and adsorbents for odour control.

表面分子组装与界面现象研究前沿：基础理论、实验技术与应用展望本书汇集了当代物理化学、材料科学及纳米技术领域内关于非共价相互作用驱动的分子自组装现象及其在界面上的调控与应用的最新研究成果与深刻见解。全书旨在为研究人员和高年级学生提供一个全面、深入的视角，理解分子在受限空间和复杂界面上如何构建有序结构，以及这些结构如何影响材料的宏观性能。第一部分：界面物理化学基础与热力学驱动力本部分首先系统回顾了理解界面现象所必需的热力学与统计力学框架。重点探讨了吉布斯吸附等温线在不同曲率表面的修正形式，以及界面张力、表面能对分子吸附与铺展行为的决定性影响。我们深入分析了不同类型界面——包括固-液、液-液、气-固界面——的结构异质性及其对局部电荷分布和分子排列的影响。接着，内容聚焦于驱动分子组装的非共价相互作用。详细阐述了范德华力、氢键、π-π堆叠、静电相互作用和疏水效应在界面环境下的相对重要性与协同效应。特别关注了如何通过改变环境参数（如pH值、离子强度、溶剂极性）来精细调控这些相互作用的强度与方向性，从而指导分子自下而上的组装过程。第二部分：界面上的分子自组装与结构表征本卷的核心部分深入探讨了分子在受限界面上形成特定结构的过程和机制。单分子层与多层膜的构建：详细阐述了Langmuir-Blodgett (LB) 技术、自组装单分子层 (SAMs) 的形成动力学与缺陷控制。讨论了如何利用表面模板效应引导分子链的取向排列，形成具有特定光学或电子特性的各向异性薄膜。液晶与软物质界面行为：针对具有长程有序趋势的介晶分子和聚合物，探讨了它们在基底上的配向机制。分析了表面能梯度如何诱导线状、层状或柱状相的形成，以及这些界面诱导的相变如何影响器件的响应速度和稳定性。纳米粒子与胶体界面的稳定化：阐述了表面活性剂、聚合物链在纳米粒子或脂质体表面的吸附层如何提供空间位阻和静电排斥，以防止聚集。引入了DLVO理论的修正模型，以更准确地描述高浓度或高盐度条件下的稳定性。先进的界面结构分析技术：详细介绍了用于解析界面分子结构和动力学的尖端实验手段。内容包括：表面等离子体共振 (SPR) 与椭偏法：用于实时监测分子吸附的动力学和膜层厚度变化。原子力显微镜 (AFM) 及其衍生技术 (如PFM, KPFM)：用于高分辨率成像分子排列、测量界面粘附力和局部电势分布。表面增强拉曼散射 (SERS) 与二阶非线性光学 (NLO) 技术：用于识别界面分子的局部化学环境、振动模式和非中心对称性。第三部分：功能化界面与应用实例本部分将基础研究与实际应用紧密结合，展示了界面分子组织在高性能材料设计中的关键作用。生物传感与分子识别：探讨了如何设计高度选择性的分子识别层（如抗体、DNA探针）并将其精确固定在电极或光学表面。重点分析了界面传导和信号放大机制，以及如何利用分子有序性提高检测灵敏度和信噪比。有机电子学中的电荷传输界面：深入研究了有机半导体材料在电极/半导体或半导体/绝缘体界面处的能级匹配、界面态密度对载流子注入和迁移率的影响。讨论了界面钝化层和分子偶极取向工程在提高器件效率（如OLEDs和OFETs）中的策略。能源存储与催化：关注电极/电解质界面（如锂离子电池、燃料电池）的结构演变。分析了固体电解质界面膜 (SEI) 的形成过程及其对电池循环寿命和安全性的影响。在催化领域，探讨了纳米催化剂表面活性位点的分子环境调控，以实现高选择性转化。仿生材料与润湿性调控：介绍了基于分子自组装构建的超疏水、超亲水表面。讨论了如何通过引入响应性分子单元（如光响应性偶氮苯或pH响应性聚合物）实现界面润湿性的动态切换，及其在自清洁涂层和微流控器件中的潜力。全书强调了从分子设计到界面性能的理性控制这一主线，为致力于探索和工程化新型界面现象的研究人员提供了坚实的理论基础和丰富的技术指导。