Characterisation of Porous Solids VIII pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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作者:Rodriguez-Reinoso, Francisco 編

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頁數:446

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價格:$ 277.98

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isbn號碼:9781847559043

叢書系列:

圖書標籤:

• Porous solids
• Characterization
• Adsorption
• Surface area
• Pore size distribution
• Catalysis
• Materials science
• Nanomaterials
• Heterogeneous materials
• Gas adsorption

《多孔材料錶徵方法學進展》 本書是一部關於多孔材料錶徵前沿技術的綜閤性著作，聚焦於近年來該領域取得的突破性進展與創新性應用。多孔材料因其獨特的結構和性質，在催化、吸附、分離、儲能、生物醫藥等眾多領域展現齣巨大的應用潛力。對其微觀結構、錶麵特性、孔隙分布、孔徑大小、連通性以及內部化學環境進行精確和深入的錶徵，是理解和優化其性能的關鍵。本書旨在匯集國際頂尖研究者的最新成果，為相關領域的研究人員、工程師和學生提供一個全麵、權威的學習平颱。 第一部分：先進成像技術與結構錶徵 本部分將深入探討一係列先進的成像和結構錶徵技術，它們為揭示多孔材料的復雜微觀世界提供瞭前所未有的清晰度。 高分辨率透射電子顯微鏡 (HRTEM) 與掃描透射電子顯微鏡 (STEM)： 聚焦於原子尺度成像能力，如何利用HRTEM和STEM分析多孔材料的晶體結構、缺陷、納米顆粒尺寸分布以及孔隙網絡的連通性。討論樣品製備技術、圖像處理方法以及如何從高分辨圖像中提取定量信息，例如孔隙直徑、形狀和排列。 X射綫衍射 (XRD) 與小角X射綫散射 (SAXS)： 闡述XRD在確定多孔材料結晶度、晶格參數以及識彆活性相方麵的作用。詳細介紹SAXS如何用於研究納米尺度孔隙（<50 nm）的尺寸、形狀、分布和錶麵積，尤其是在無定形和介孔材料的錶徵中。討論不同衍射/散射技術的組閤應用，例如同步輻射光源提供的強大支持。 同步加速器技術： 強調同步加速器光源在X射綫吸收光譜 (XAS)、X射綫光電子能譜 (XPS) 和X射綫衍射等技術中的關鍵作用，如何獲得更高信噪比、更好的空間分辨率和時間分辨率的錶徵數據。例如，XAS（包括XANES和EXAFS）如何揭示材料的化學狀態、配位環境和局部結構。 原子探針斷層掃描 (APT)： 介紹APT在三維原子尺度上對材料成分和結構進行成像的能力，特彆是在分析多孔材料內部的元素分布、摻雜情況以及界麵特性方麵的潛力。討論其在研究納米多孔閤金、氧化物以及復閤材料中的應用。 第二部分：孔隙結構與錶麵特性分析 本部分側重於理解多孔材料的孔隙網絡及其錶麵的物理化學性質，這直接關係到其吸附、傳輸和反應性能。 氣體吸附/脫附等溫綫分析： 詳細介紹基於氮氣、氬氣等吸附劑的物理吸附技術，如何通過Langmuir、BET、GCMC等模型計算比錶麵積、孔容、孔徑分布（微孔、介孔、大孔）。探討不同吸附劑和溫度下的選擇性吸附行為，以及如何區分不同類型的孔隙。 水銀孔隙度測量 (Mercury Porosimetry)： 解釋水銀侵入法在錶徵宏觀和介觀孔隙（>50 nm）方麵的原理，如何獲得孔徑分布、孔隙率和連通性信息。討論其在陶瓷、過濾材料和岩石樣品分析中的應用，以及其局限性。 聚焦離子束 (FIB) 與掃描電子顯微鏡 (SEM)： 闡述FIB-SEM聯用技術如何實現多孔材料的三維結構重構，通過精確切割和逐層成像，可視化復雜的孔隙網絡。討論其在理解孔隙連通性、滲透率以及缺陷形成機製中的作用。 原子力顯微鏡 (AFM)： 介紹AFM在錶麵形貌、粗糙度以及局部化學/機械性質（如硬度、摩擦力）測量方麵的能力，如何研究多孔材料錶麵的納米尺度結構和變化。討論其在二維材料、納米縴維網絡以及塗層錶徵中的應用。 穆斯堡爾譜 (Mössbauer Spectroscopy)： 解釋穆斯堡爾譜在研究鐵、锡等具有閤適同位素的元素在多孔材料中的化學狀態、氧化態、磁性和配位環境方麵的獨特優勢，如何揭示催化劑活性位點的變化。 第三部分：化學環境與動態過程錶徵 本部分將關注多孔材料內部的化學信息以及其在動態過程中的行為，為深入理解其功能機製提供支持。 X射綫光電子能譜 (XPS) 與俄歇電子能譜 (AES)： 闡述XPS/AES在分析材料錶麵元素組成、化學態、氧化還原狀態和錶麵化學鍵信息方麵的原理。討論其在錶徵負載型催化劑、吸附劑錶麵官能團以及界麵化學成分方麵的應用。 拉曼光譜 (Raman Spectroscopy) 與紅外光譜 (FTIR)： 介紹拉曼和紅外光譜如何提供分子振動信息，用於識彆材料中的化學鍵、官能團以及晶相。討論其在原位錶徵反應過程、監測吸附物種以及研究錶麵化學反應中的應用。 核磁共振 (NMR) 波譜： 強調固體NMR在研究多孔材料內部原子核的化學環境、動態行為以及相互作用方麵的能力。討論固態¹³C, ²⁹Si, ²⁷Al NMR在錶徵分子篩、介孔矽材料和有機-無機雜化材料中的應用，以及液體NMR在研究孔內流體性質方麵的潛力。 差示掃描量熱法 (DSC) 與熱重分析 (TGA)： 介紹DSC和TGA如何研究材料的熱穩定性、相變以及吸附/脫附過程中的熱效應。討論其在評估催化劑失活、吸附劑容量以及相變材料性能中的應用。 原位/動態錶徵技術： 突齣強調開發和應用原位/動態錶徵技術的重要性，如原位XRD、原位XPS、原位拉曼等，能夠在反應條件下實時監測材料結構和化學狀態的變化，揭示其真實工作機製。 第四部分：交叉學科應用與新興領域 本部分將探討多孔材料錶徵技術在不同交叉學科領域的具體應用，並展望未來新興的研究方嚮。 多孔材料在催化領域的應用： 詳細闡述各種錶徵技術如何助力多孔催化劑的設計與優化，包括活性相的尺寸與分布、載體孔結構的調控、錶麵酸堿性研究以及催化反應機理的揭示。 多孔材料在吸附與分離領域的應用： 介紹如何利用錶徵手段優化吸附劑和膜材料的孔結構與錶麵化學，以實現高效的氣體分離、水處理和汙染物吸附。 多孔材料在儲能與能源轉換領域的應用： 探討多孔材料在電池電極、燃料電池催化劑、超級電容器以及氫氣儲存等方麵的應用，以及錶徵技術如何用於理解離子傳輸、界麵反應和結構穩定性。 生物醫用多孔材料的錶徵： 關注生物相容性、藥物釋放、組織工程支架等領域的錶徵需求，例如孔隙對細胞生長的影響、藥物在孔隙中的分布與釋放動力學。 機器學習與大數據在錶徵數據分析中的應用： 探討如何利用先進的計算方法和機器學習技術，從海量、多模態的錶徵數據中提取有價值的信息，加速材料的設計與發現。 本書的齣版，旨在促進多孔材料領域研究人員之間的交流與閤作，推動新型功能多孔材料的設計、閤成與應用，為解決全球能源、環境和健康等重大挑戰提供科學支持。

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閱讀此書的過程，更像是一場智力上的挑戰與享受的交織體驗。它絕非那種可以輕鬆翻閱的消遣讀物，書中的某些章節，特彆是關於多尺度建模和復雜流體在多孔介質中輸運特性的探討，需要讀者具備紮實的數學基礎和對偏微分方程的深刻理解。我必須承認，在某些關鍵的推導步驟上，我不得不放慢速度，甚至需要藉助其他輔助教材來確保完全掌握其邏輯鏈條。然而，正是這種挑戰性，讓每一次攻剋難關後的成就感倍增。作者在處理復雜數學錶達時，盡可能地提供瞭直觀的物理圖像解釋，將抽象的符號轉化為可見的、可感知的現象，這種教育的智慧令人欽佩。這種深度的挖掘和嚴謹的推敲，使得這本書的結論具有極高的可信度和可重復性，它不是在提供“答案”，而是在教授“如何思考”一套成熟的科學方法論，這對於培養下一代科研工作者至關重要。

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這部厚重的典籍，其封麵設計著實讓人眼前一亮，那種沉穩的墨綠色調，配上燙金的字體，散發齣一種古典而又不失嚴謹的氣息，仿佛一走進古老的圖書館，就能感受到知識沉澱下來的那種厚重感。我尤其欣賞作者在排版上所下的功夫，內頁的紙張質地細膩，即便是長時間閱讀，指尖劃過書頁時也不會感到絲毫的粗糙，這對於沉浸式閱讀體驗來說至關重要。書中的圖錶和插圖，雖然主題都是關於某些復雜的結構分析，但其繪製的清晰度和細節的豐富程度，絕對是業界頂尖水準，即便是初次接觸這些概念的讀者，也能通過這些視覺輔助材料迅速捕捉到核心要點。例如，那些關於孔隙結構的三維重建圖譜，簡直就像是微觀世界的藝術品，讓人不禁感嘆於自然界（或人造材料中）的復雜精妙。整本書的裝幀工藝也體現瞭其作為專業參考書的地位，堅固耐用，可以經受住反復翻閱的考驗，這對於需要頻繁查閱特定章節的科研人員來說，無疑是一個巨大的加分項。總而言之，從拿到書的那一刻起，我就被它散發齣的專業氣質和對細節的極緻追求所吸引，它不僅僅是一本知識的載體，更像是一件精雕細琢的工藝品，彰顯瞭齣版方對學術質量的承諾。

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這本書的敘事節奏把握得極其老練，它並沒有急於將讀者推入那些令人望而生畏的復雜公式和理論深處，而是采取瞭一種循序漸進、層層深入的策略。開篇部分，作者用瞭相當大的篇幅來梳理和界定“孔隙固體”這一範疇下的基本概念和曆史沿革，這種對基礎的夯實工作，極大地降低瞭後續高級主題的學習門檻。我發現，作者的行文風格是那種非常富有邏輯性的“對話體”，雖然內容高度專業，但卻仿佛一位經驗豐富的老教授在耐心地為你剖析每一個難點，語氣平和而堅定，從不賣弄高深。特彆是當涉及一些前沿的錶徵技術時，作者不僅詳細描述瞭原理，還非常巧妙地穿插瞭若乾案例研究，這些案例的選取角度刁鑽而又貼閤實際應用場景，讓人讀完後立馬能體會到“學以緻用”的真諦。更令人稱道的是，全書的章節間的過渡處理得天衣縫美，前後呼應，結構嚴謹得如同一個精密的機械裝置，讀起來毫無滯澀感，讓人心甘情願地一頁接一頁地往下讀，完全忘記瞭時間的流逝。

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從一個長期從事相關研究的資深人士的角度來看，這部作品最齣彩的地方在於它對“不確定性”和“局限性”的坦誠。許多專業書籍往往傾嚮於美化現有技術的完美性，但這本書卻花費瞭大量筆墨來探討當前孔隙結構錶徵技術在實際應用中遇到的瓶頸——比如如何準確區分物理吸附與化學吸附帶來的孔隙錶麵積差異，或者在處理高度異質性材料時的參數選擇偏差等。作者沒有迴避這些“灰色地帶”，反而將其提煉齣來，引導讀者去思考如何設計更具魯棒性的實驗或開發更優化的後處理算法。這種對科學局限性的深刻洞察，恰恰體現瞭作者本人在領域內深厚的實踐積纍。這種“誠實”的寫作態度，極大地增強瞭本書作為一本權威參考書的地位，因為它承認瞭科學探索的邊界仍在不斷拓展之中，這本書提供的，是目前最堅實的立足點，而非終極的聖經。

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對於任何一個嚴肅的材料科學傢而言，一本工具書的價值，最終體現在其引用的廣度和深度上。這部作品在這方麵錶現齣瞭驚人的包容性。它橫跨瞭物理化學、化學工程乃至地球科學等多個領域，將分散在不同學科中的孔隙錶徵方法進行瞭係統性的整閤與對比。我驚喜地發現，它對於一些新興的、尚未完全主流化的分析手段也給予瞭充分的關注和細緻的介紹，這使得它不僅僅是一本總結性的文獻匯編，更像是一扇通往未來研究方嚮的窗戶。作者在比較不同方法的優缺點時，態度極其客觀公正，沒有偏袒任何一傢之言，而是基於實驗數據和理論模型的局限性，給齣瞭一針見血的評價。這種平衡的視角對於指導我們選擇最閤適的實驗路徑至關重要，避免瞭“拿著錘子看什麼都是釘子”的思維定勢。此外，書後附帶的參考文獻列錶詳實到令人發指，幾乎涵蓋瞭過去數十年間所有裏程碑式的論文，這本身就構成瞭一個極具價值的知識索引庫，足以讓任何需要進行文獻迴顧的研究人員節省下數周的時間。

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