固体废物处置与资源化 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:蒋建国

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1970-1

价格:39.00元

装帧:

isbn号码:9787122013354

丛书系列:

图书标签:

• 固体废物
• 资源化
• 环境工程
• 环境科学
• 循环经济
• 垃圾处理
• 污染控制
• 废物管理
• 可持续发展
• 生态学

现代材料科学前沿：纳米结构与性能调控 本书聚焦于当前材料科学领域中最具活力和挑战性的前沿方向——纳米结构的设计、构筑及其宏观性能的精准调控。全书旨在为材料学、化学、物理学以及相关工程领域的科研人员、研究生及高级技术人员提供一部全面、深入且具有实践指导意义的参考著作。 --- 第一部分：纳米科学的理论基石与前沿概念（约300字） 本部分首先回顾了凝聚态物理和表面化学中与纳米尺度效应密切相关的基本理论。重点阐述了量子尺寸效应、表面能对材料稳定性的影响，以及范德华力、静电相互作用在纳米粒子组装中的关键作用。随后，系统梳理了当前纳米材料研究的十大热点概念，包括但不限于：拓扑绝缘体、二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物）、类晶体（Quasicrystals）的纳米化、以及高熵合金在纳米尺度下的相变行为。 我们深入探讨了“结构-性能”关系的微观机制。尤其是在热力学和动力学的共同作用下，如何通过控制晶面指数、缺陷密度、晶界结构等微观特征，实现对材料介观行为的预测和干预。本部分强调了先进表征技术（如球差校正电镜、同步辐射X射线散射）在解析复杂纳米结构中的不可替代性，为后续的功能化设计奠定了坚实的理论基础。 --- 第二部分：纳米结构的可控制备技术（约450字） 本章是全书技术层面的核心，详细介绍了从零维到多维纳米结构的高精度、可放大性制备方法。 2.1 经典自下而上（Bottom-Up）合成策略： 重点剖析了溶剂热法、微乳液法和化学气相沉积（CVD）在制备高均匀性量子点和特定形貌纳米线阵列中的最新进展。详细阐述了表面活性剂和生长速率对最终粒径分布和晶体形态的精确控制机制。特别引入了“种子介导生长”技术，展示如何通过外加能场（如光照或电场）诱导异质成核，以实现复杂核壳结构（Core-Shell）的构建。 2.2 模板辅助与自组装技术： 深入探讨了利用软模板（如嵌段共聚物）和硬模板（如多孔氧化铝膜）构筑具有特定孔道结构的介孔材料和纳米管。着重分析了定向生长的物理化学驱动力，例如在电化学沉积中如何利用电场梯度驱动纳米线的单向延伸。 2.3 先进的自上而下（Top-Down）减材技术： 针对高精度二维材料的制备，系统比较了机械剥离法、激光刻蚀法与原子层沉积（ALD）在厚度控制上的优劣。详细介绍了如何通过等离子体刻蚀和聚焦离子束（FIB）技术，实现纳米器件级的结构定义。 2.4 新兴的动态调控合成： 本节聚焦于非平衡态下的材料合成，如电化学合成与光催化合成。阐释了如何通过实时调控电势或光照强度，诱导材料的晶相转变或表面缺陷态的生成，以动态优化材料的催化活性或储能性能。 --- 第三部分：功能集成与性能调控（约550字） 本部分是连接基础研究与实际应用的关键桥梁，探讨如何通过精细的工程手段，将纳米结构固有的优异性能转化为可用的宏观功能。 3.1 能源存储与转换中的纳米工程： （a）电化学界面调控： 详细分析了在锂离子电池和固态电池中，纳米结构如何缓解体积膨胀、提高界面离子扩散速率。重点研究了电极材料的表面包覆技术（如使用超薄氧化物层）以稳定固态电解质界面（SEI/SSEI）。 （b）光电转换效率提升： 探讨了等离激元共振（Plasmon Resonance）在提高太阳能电池吸收效率中的应用。阐述了能级工程，即通过表面钝化或引入应变场，实现载流子分离效率的最优化设计。 3.2 催化与环境修复的纳米尺度界面： 深入讨论了单原子催化剂（SACs）的稳定化机制，以及如何通过高分散性纳米粒子精确调控活性位点的电子结构。对于异相催化，本章分析了孔道结构对传质速率的限制，并提出了通过引入亲/疏水性梯度通道来加速反应物在多孔催化剂内部的输运策略。 3.3 机械性能的逆尺度效应（Inverse Scaling）： 本节挑战了传统材料学的尺寸效应。阐述了在纳米晶粒体系中，如何通过Hall-Petch效应的失效与反转，实现超高硬度和韧性的协同。重点分析了纳米孪晶、晶界位错吸收等微观机制如何有效阻碍裂纹的扩展。 3.4 跨尺度建模与数据驱动的性能预测： 介绍了如何结合分子动力学模拟（MD）、密度泛函理论（DFT）计算与有限元分析（FEA），构建从原子级别到宏观部件尺度的多尺度模型。特别强调了机器学习（ML）在筛选最佳纳米结构参数组合，加速新功能材料发现中的应用流程。 --- 第四部分：新兴交叉领域与未来展望（约200字） 本章展望了纳米材料在生物医学和信息技术领域的未来潜力。 （a）生物相容性与靶向输送： 讨论了如何利用可降解纳米材料设计药物载体，通过表面修饰实现对特定病变组织的主动靶向，并探讨了其在体内安全性和代谢途径的评估标准。 （b）智能响应材料： 介绍了基于纳米结构的热致变色、光响应开关等功能。展望了软物质与纳米机器人在柔性电子和自修复材料中的集成应用。 本书的最终目标是提供一个前沿、严谨且注重实践的框架，引导读者掌握从纳米尺度设计到宏观功能实现的完整科学路径。

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