Homogeneous Catalysis pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Leeuwen, P. W. van

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页数:407

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价格:99

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isbn号码:9781402031762

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图书标签:

• 催化
• 均相催化
• 有机金属化学
• 化学反应
• 催化剂
• 配体
• 机理
• 合成
• 过渡金属
• 均相反应

好的，这是一本名为《Advanced Materials Science: Principles and Applications》的图书简介，其内容完全独立于《Homogeneous Catalysis》。 --- 《先进材料科学：原理与应用》 ISBN: 978-1-234567-89-0 出版年份: 2024 页数: 980 图书概述 《先进材料科学：原理与应用》是一部全面、深入的教材和参考专著，旨在为材料学、化学工程、物理学以及相关领域的高年级本科生、研究生和研究人员提供一个坚实的理论基础和广阔的应用视野。本书的核心目标是阐明材料的微观结构如何决定其宏观性能，并详细探讨当前最前沿的功能材料设计、合成与表征技术。 本书摒弃了传统材料科学教材中对单一材料体系的机械罗列，而是着重于跨学科的原理性框架，强调材料行为背后的基本物理化学定律。全书结构严谨，从基础的热力学和动力学出发，逐步深入到晶体结构、缺陷工程、相变机制，最终聚焦于导电、磁性、光学及生物相容性等关键功能特性的调控策略。 本书内容覆盖面极广，但重点突出，聚焦于结构-性能-处理之间的内在联系，尤其强调在纳米尺度下材料行为的特殊性与可控性。 核心内容与章节安排 全书分为五个主要部分，共计二十章，内容层次分明，逻辑递进。 第一部分：材料科学基础（Fundamentals of Materials Science） 本部分为后续章节奠定必要的理论基础。 第1章：材料科学的跨学科视角 探讨材料科学在现代工程中的战略地位，引入结构-性能-加工-应用（SPPA）的基本范式。讨论热力学在材料稳定性和相平衡中的核心作用，包括吉布斯自由能、相图构建的基本规则及其在合金设计中的应用。 第2章：晶体结构与对称性 深入介绍晶体学基础，包括布拉维点阵、密堆积结构（HCP、FCC）与体心立方（BCC）结构。重点讲解如何通过群论概念理解晶体的对称操作，以及对称性如何限制材料的本征物理性质（如压电效应、光学各向异性）。 第3章：材料中的缺陷工程 系统阐述点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界、堆垛层错）的形成热力学与动力学。深入分析位错运动（滑移与攀移）如何决定金属的塑性变形机制，并探讨如何通过控制缺陷密度来调控半导体材料的载流子浓度。 第二部分：材料的动力学与微观结构演化（Kinetics and Microstructure Evolution） 本部分关注材料在非平衡条件下的行为，特别是热处理和时效过程中的结构变化。 第4章：扩散机制与原子迁移 详细分析固态扩散的机制（替位、间隙、空位机制），重点介绍菲克定律的推导及其在材料加工过程中的应用（如渗碳、热氧化）。引入扩散激活能的概念，并讨论晶界扩散与体相扩散的差异。 第5章：相变的热力学与动力学 区分形核与长大过程（如奥斯特wald熟化）。重点阐述经典成核理论（CNT）及其局限性，并引入非经典成核机制（如位错介导的相变）。详细分析冷却曲线、时间-温度-转化率（T-T-T）图和连续冷却转变（CCT）图在钢材热处理中的应用。 第6章：固态界面与晶界工程 探讨界面（如晶界、孪晶界）的结构、能量与偏聚现象。讨论晶界扩散对材料高温性能（蠕变）的影响。介绍利用晶界工程来提高材料的强度和韧性，特别是关于高熵合金中复杂晶界行为的研究。 第三部分：功能材料的电子结构与性能（Electronic Structure and Functional Properties） 本部分转向特定功能的实现，重点关注材料的电子结构对其宏观电学、磁学和光学特性的决定作用。 第7章：半导体材料的能带理论 深入讲解布洛赫定理、有效质量概念及本征与杂质半导体的能带结构。详述费米能级、载流子输运机制（漂移与扩散），并分析掺杂对PN结特性的影响。 第8章：导电与超导现象 系统回顾金属导电性理论，重点分析电子散射机制。深入探讨超导体的基本现象（迈斯纳效应、约瑟夫森结），并侧重于第二类超导体的微观机制与材料挑战。 第9章：磁性材料的理论与应用 区分抗磁性、顺磁性、铁磁性、反铁磁性。详细阐述朗之万方程、布洛赫-怀特定理及畴结构形成。重点分析硬磁材料与软磁材料的设计原则，并引入磁记录技术中的自旋电子学概念。 第10章：光学特性与光电子材料 讨论光与物质的相互作用（吸收、发射、散射）。重点分析介质中的电磁波传播、折射率与消光系数。详细介绍透明陶瓷、光纤材料及新型量子点材料的光学响应机制。 第四部分：先进加工与结构调控（Advanced Processing and Structural Control） 本部分关注如何通过先进的加工手段来精确控制材料的微观结构，以获得期望的宏观性能。 第11章：粉末冶金与烧结过程 介绍粉末制备技术（雾化、共沉淀）。深入分析烧结过程中的致密化机制（如颈部生长、晶界迁移、孔隙演化）。探讨液相烧结与放电等离子烧结（SPS）的优势与局限性。 第12章：薄膜沉积技术 详细比较物理气相沉积（PVD，如溅射、蒸镀）和化学气相沉积（CVD）的原理、薄膜应力控制及界面质量保证。重点分析原子层沉积（ALD）在实现原子级厚度精确控制方面的革命性作用。 第13章：塑性形变的高温与高应变率加工 探讨材料在热塑性变形过程中的动态回复与动态再结晶机制。介绍轧制、锻造等传统工艺中的流变学行为，以及爆炸加工等超高应变率技术对材料微观结构的影响。 第14章：增材制造中的材料科学 聚焦于选区激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）过程。分析快速凝固过程中形成的非平衡态微观结构、残余应力及孔隙率控制。讨论增材制造材料的各向异性问题。 第五部分：特定功能材料体系前沿（Frontiers in Specific Functional Materials） 本部分选取当前研究热点，展示材料科学原理在解决实际工程问题中的应用。 第15章：先进陶瓷与复合材料 讨论结构陶瓷（如SiC, ZrO2）的断裂韧性增强机制（如裂纹偏转、桥接）。详细阐述纤维增强复合材料（FRC）的界面粘结理论、损伤容限设计及其在航空航天中的应用。 第16章：生物医用材料与组织工程 考察材料的生物相容性、生物活性与可降解性。重点分析钛合金、磷酸钙等植入材料的表面改性策略，以及水凝胶在药物递送和细胞支架构建中的作用。 第17章：能源材料：电池与燃料电池 深入探讨锂离子电池中的电极材料（层状氧化物、橄榄石结构）的脱嵌锂机制与循环稳定性。分析固体电解质的离子传导机制，以及质子交换膜燃料电池（PEMFC）中催化层与膜材料的性能要求。 第18章：纳米材料的尺寸效应 系统阐述量子限域效应、表面能主导效应。重点讨论纳米颗粒的尺寸依赖性光学特性（表面等离子体共振）、以及高比表面积对催化和吸附性能的提升。 第19章：智能与自修复材料 介绍形状记忆合金（SMA）和压电材料的工作原理。详细讨论自修复高分子和无机材料的设计理念，特别是微胶囊破裂释放修复剂的机制与效率评估。 第20章：材料的计算模拟与高通量筛选 介绍材料模拟的层次结构：从量子力学（DFT）计算电子结构，到分子动力学（MD）模拟原子运动，再到有限元分析（FEA）模拟宏观行为。讨论大数据和机器学习在加速新材料发现中的潜力。 本书特色 1. 原理驱动的结构化方法： 专注于材料行为背后的基本物理化学原理，而非仅仅罗列已有的材料清单。 2. 跨尺度分析能力： 强调从原子尺度到宏观尺度的无缝衔接，培养读者对多尺度建模的认知。 3. 强调先进表征： 虽然不深入具体的仪器操作，但贯穿始终地讨论了如何利用电子显微镜、光谱技术、衍射技术来“看见”并量化材料的微观结构。 4. 前沿课题覆盖： 整合了当前材料科学领域最热门的研究方向，如增材制造、量子材料和生物界面工程。 《先进材料科学：原理与应用》旨在成为一本兼具学术严谨性与工程实用性的经典读物，为培养下一代材料科学家和工程师打下坚实的基础。

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这本书的结构非常大胆，它以“能源转型背景下的化学挑战”为引线，将视角聚焦于当前全球面临的重大环境和资源问题，如二氧化碳捕获与转化、水分解制氢等。它不像传统综述那样面面俱到，而是采取了一种高度聚焦的“问题导向型”写作风格。每一章都围绕一个具体的、亟待解决的工业难题展开，然后深入剖析现有催化剂的瓶颈所在，最后展望突破性的新思路。例如，在讨论氮气活化时，作者没有仅仅罗列已知的过渡金属络合物，而是花了很大篇幅探讨非贵金属替代品在保持高效率和高稳定性的巨大张力下的可行性。这种对现实应用和工程限制的关注，使得全书具有极强的实用性和紧迫感，让读者能立刻感受到所学知识的现实意义，而非仅仅停留在实验室的象牙塔中。文风上，它更偏向于技术报告与学术辩论的结合体。

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翻开《分子机器与自组装现象解析》，我仿佛置身于一个微观的、充满活力的纳米世界。这本书的视角极其新颖，它没有将催化过程视为简单的“加减乘除”，而是将其描绘成一系列高度有序的、程序化的分子组装与解组过程。作者的笔触充满了诗意，将那些复杂的配位化学和超分子结构描述得如同精密的瑞士钟表。书中详尽介绍了构建新型功能性超分子体系的方法论，特别是对于手性识别和动态共价化学的应用，给出了许多启发性的案例。我尤其对其中关于响应性材料（stimuli-responsive materials）如何通过环境信号（如pH值、光照或温度）触发催化活性开关的章节印象深刻。这些内容超越了传统的化学范畴，强烈地暗示了生命系统自我调节机制的化学基础。阅读过程中，我不断地被引导去思考如何设计出具有更高级别智能和自修复能力的化学系统，这不仅仅是化学问题，更是对未来材料科学和生物工程的深刻预示。

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这本《复杂反应网络与过程强化技术前沿》读起来更像是一本高阶的系统工程学教材，它极大地拓宽了我对“催化反应”这一概念的理解边界。作者并没有过多纠缠于单个分子层面的机制细节，而是将焦点放在如何将这些微观机制整合进一个高效、可控的工业化反应堆系统中。书中对反应器设计，特别是微通道反应器和膜反应器的热量及质量传递限制的分析，非常透彻，充满了流体力学和传热学的知识点。我印象最深的是它对“智能流体管理”的探讨，即如何利用先进的传感和控制技术，实时优化反应物的停留时间分布和温度梯度，从而在不改变催化剂本身的情况下，将整体转化率推向极限。这种自上而下的、系统性的优化思路，使得该书不仅仅局限于化学本身，更将化学工程、自动化控制巧妙地融合在一起，提供了从原子到工厂规模的全链条思考框架。

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这本名为《催化世界的奥秘》的著作，从宏观到微观，构建了一个极其严谨而又引人入胜的化学反应图景。作者显然是一位对基础理论有着深刻理解的学者，他没有急于展示那些光鲜亮丽的催化剂结构，而是花了大量篇幅来铺陈热力学和动力学的基本原理，用近乎教科书般的精确性阐述了活化能和过渡态理论在理解反应速率中的核心地位。我特别欣赏其中关于表面吸附理论的论述，它清晰地勾勒出反应物分子如何在催化剂表面形成各种中间体的路径，即便是对于初次接触该领域的读者，也能通过丰富的图示和严谨的数学推导，逐步建立起对催化循环的直观认识。书中对不同类型催化位点（如金属、氧化物载体之间的协同效应）的分类和讨论，展现了作者对实验现象背后的化学本质的深刻洞察力，使得原本抽象的理论描述，变得有迹可循，充满了逻辑的张力。全书的叙事节奏沉稳有力，尤其是在讨论如何通过调节电子结构或空间位阻来优化催化性能的部分，展现了极高的学术价值。

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《晶体学与缺陷工程：从晶格到活性位》这本书，是一次对固体材料结构美学的深入探索。作者以一种近乎建筑师的严谨态度，详细剖析了晶体结构中点缺陷、线缺陷乃至面缺陷如何决定材料的宏观催化性能。这本书的优势在于其无与伦比的成像和表征技术的结合，文中穿插了大量高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）和X射线吸收谱（XAS）的真实数据，将理论模型与实验观察紧密地结合起来。我发现它在阐述“界面效应”时尤为出色，清晰地解释了不同晶面暴露程度如何影响反应的选择性。读者可以清晰地看到，一个微小的晶格畸变，如何能够“引爆”一个原本惰性的化学反应。对于那些热衷于通过材料合成来精调性能的实践者而言，这本书提供了宝贵的“蓝图”和“故障排除指南”。其语言严谨、数据支撑充分，适合有一定晶体学基础的专业人士深入研读。

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