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出版者:

作者:刘靖岩

出品人:

页数:323

译者:

出版时间:2007-1

价格:29.80元

装帧:

isbn号码:9787811143041

丛书系列:

图书标签:

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现代应用化学导论 书籍主题： 本书旨在为初学者和希望拓宽知识面的读者提供一个全面而深入的现代应用化学基础。它超越了基础化学理论的简单罗列，着重于化学原理在现代工业、材料科学、生命科学以及日常技术中的实际应用和前沿发展。 内容深度与广度： 本书结构严谨，内容涵盖了化学的多个关键交叉领域，力求在理论与实践之间架起坚实的桥梁。 第一部分：化学基础的现代视角 本部分回顾并深化了经典化学中的核心概念，但着重于用现代实验技术和计算方法来理解这些概念。 原子结构与周期性新解： 深入探讨高精度光谱学如何揭示电子云的真实分布，超越简单的轨道模型。讨论相对论效应在重元素化学中的影响，以及如何利用量子化学计算来预测新的稳定同位素特性。 化学键的动态本质： 重点介绍过渡金属络合物中的多重键合机制（如σ-供体与π-受体协同作用），以及在催化循环中键的形成与断裂过程的实时观测技术，如飞秒光谱学。 热力学与自发性： 引入非平衡态热力学，探讨系统在远离热力学平衡状态下的能量转换效率，这对于高效能源器件设计至关重要。详细分析了吉布斯自由能与反应速率之间的复杂关系。 反应动力学与机理： 区别于传统的速率方程分析，本书详细阐述了过渡态理论的最新发展，包括溶剂效应如何精确调控活化能垒。引入了流动化学反应器的概念，用于精确控制和分析瞬态中间体。 第二部分：材料化学与功能构建 此部分是全书的重点之一，关注如何从分子层面设计具有特定宏观功能的物质。 先进聚合物科学： 不仅涵盖聚合反应机理，更深入研究高分子链的拓扑结构（如星形、刷形、树枝状聚合物）如何影响其机械强度、导电性和生物相容性。讨论自修复聚合物和可降解生物医用材料的最新进展。 纳米材料的界面工程： 专注于纳米粒子（如量子点、金属纳米簇）的表面化学修饰。阐述如何通过表面配体层精确控制其聚集行为、荧光发射波长以及在生物体内的靶向输送能力。重点分析“尺寸效应”在催化和光学性质上的体现。 能源存储材料： 全面介绍新一代电池技术，包括固态电解质的离子传导机制、锂硫电池的“穿梭效应”应对策略，以及钠离子电池和液流电池的化学挑战。分析电化学阻抗谱（EIS）在评估电池性能衰减中的应用。 智能与响应性材料： 探讨光响应、热响应和pH响应性材料的设计原理。例如，如何利用螺吡喃分子构建可逆开关系统，或利用形状记忆合金实现热激活的结构变化。 第三部分：生命化学与生物活性分子 本部分将应用化学的工具和原理应用于生命科学领域，侧重于分子识别、药物设计与分析。 蛋白质与核酸的化学结构： 深入解析蛋白质的三级和四级结构是如何由分子间作用力（疏水作用、氢键、盐桥）精确维持的。讨论蛋白质折叠的能量景观，以及错误折叠与神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）的化学关联。 药物化学与靶点结合： 侧重于“构效关系”（SAR）的建立过程。介绍计算机辅助药物设计（CADD）中的分子对接技术，以及如何利用药物的亲脂性、溶解度和代谢稳定性来优化口服生物利用度。分析前药设计策略，以实现活性物质的定时、定量释放。 生物传感与成像： 介绍荧光探针的设计原则，包括Förster共振能量转移（FRET）和化学诱导的荧光增强（CHEF）机制。阐述如何构建高选择性的化学传感器来实时监测细胞内的特定离子浓度或酶活性。 代谢通路中的化学转化： 以关键酶促反应为例，分析酶催化机理中的酸碱催化、共价催化和金属离子辅助催化。讨论酶抑制剂的设计原理，这对于开发新型抗生素和抗癌药物至关重要。 第四部分：环境与可持续化学 关注化学如何解决全球性的可持续发展挑战。 绿色合成与原子经济性： 详细介绍催化技术在减少废物和提高效率方面的作用，特别是C-H键活化技术在合成复杂分子中的应用。分析E-因子（环境因子）的计算方法及其在评估过程“绿色度”中的重要性。 水处理化学： 探讨新型吸附剂（如金属有机框架MOFs）对微量污染物（如药物残留、内分泌干扰物）的去除效率。分析电化学氧化和光催化降解有机污染物的反应路径和局限性。 碳捕获与转化（CCU）： 深入研究胺吸收法、膜分离法以及新型离子液体溶剂在工业规模二氧化碳捕获中的性能比较。讨论如何利用过渡金属或半导体光催化剂将捕获的CO2转化为有价值的燃料或化学品（如甲醇、甲烷）。 教学特色与目标读者： 本书的语言精确且富有启发性，配有大量的图表、案例研究和“前沿聚焦”栏目，用以介绍最新的诺贝尔化学奖成果或突破性论文。 目标读者： 化学、材料科学、生物工程、环境科学及相关工科专业的高年级本科生、研究生，以及从事工业研发的技术人员。 学习目标： 读者在完成本书学习后，应能将基础化学原理应用于解决复杂的实际工程和科研问题，并具备批判性评估新兴化学技术的能力。本书着重培养的是“应用思维”——即从宏观需求出发，反推至分子层面的设计与实现。 本书提供了坚实的理论基础，同时紧密贴合当前科学研究和工业创新的热点方向，是理解和参与现代化学应用的理想参考资料。

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