Comprehensive Nanoscience and Technology, Five-Volume set

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出版者:
作者:Andrews, David
出品人:
页数:2774
译者:
出版时间:2010-12
价格:0
装帧:
isbn号码:9780123743909
丛书系列:
图书标签:
  • haoshu
  • 纳米科学
  • 纳米技术
  • 材料科学
  • 化学
  • 物理学
  • 工程学
  • 生物技术
  • 医学
  • 环境科学
  • 技术
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具体描述

Nanotechnology and its underpinning sciences are progressing with unprecedented rapidity. Against this background, this comprehensive work is designed to address the need for a dynamic, authoritative and readily accessible source of information, capturing the full breadth of the subject. Its five volumes, covering a broad spectrum of disciplines including material sciences, chemistry, physics and life sciences, have been written and edited by an outstanding team of international experts. Addressing an extensive, cross-disciplinary audience, each chapter aims to cover key developments in a scholarly, readable and critical style, providing an indispensible first point of entry to the literature for scientists and technologists from interdisciplinary fields. The work focuses on the major classes of nanomaterials in terms of their synthesis, structure and applications, reviewing nanomaterials and their respective technologies in well-structured and comprehensive articles with extensive cross-references.

This comprehensive work is designed to address the need for a dynamic, authoritative and readily accessible source of information, capturing the full breadth of the subject.

Its five volumes, covering a broad spectrum of disciplines including material sciences, chemistry, physics and life sciences, have been written and edited by an outstanding team of international experts, including Nobel Prize Winner, John Charles Polanyi.

Addressing an extensive, cross-disciplinary audience, each chapter aims to cover key developments in a scholarly, readable and critical style, providing an indispensible first point of entry to the literature for scientists and technologists from interdisciplinary fields.

The work focuses on the major classes of nanomaterials in terms of their synthesis, structure and applications, reviewing nanomaterials and their respective technologies in well-structured and comprehensive articles with extensive cross-references.

好的,以下是一份针对《Comprehensive Nanoscience and Technology, Five-Volume Set》之外的、内容详尽且不包含任何关于该套装内容的图书简介。 --- 《Advanced Materials Synthesis and Characterization: Principles and Applications》 图书简介 《Advanced Materials Synthesis and Characterization: Principles and Applications》是一部全面而深入的学术专著,旨在为材料科学、化学工程、物理学以及相关交叉学科的研究人员、高级研究生和工业界专业人士提供一套坚实的理论基础和前沿的实践指导。本书聚焦于现代先进功能材料的理性设计、高效合成方法论以及表征技术的最新进展,尤其强调材料的微观结构与宏观性能之间的内在联系。全书共分为三大核心模块,共计十七章,结构严谨,内容覆盖面广。 第一部分:先进材料的理性设计与合成策略 (Volumes I & II) 本部分深入探讨了构建具有特定功能的高性能材料所依据的基本原理和前沿合成技术。 模块一:材料设计基础与热力学/动力学控制 本模块首先回顾了晶体学、缺陷工程和能带理论在材料设计中的基础作用。重点分析了如何通过精确控制化学计量比、晶格失配和相界来预设材料的功能特性,例如电子传输能力、光学响应或催化活性。随后,详细阐述了热力学驱动力与动力学过程控制在材料形成中的相互作用。特别关注了非平衡态热力学在制备纳米结构和复杂合金中的应用。 缺陷工程与本征性能调控: 深入讨论了点缺陷、位错、晶界对半导体、绝缘体和金属材料性能的决定性影响。阐述了如何通过掺杂、退火和应力诱导来系统性地调控这些缺陷的浓度和空间分布,以优化特定性能指标(如载流子迁移率或介电常数)。 固态反应动力学: 详尽分析了固态扩散理论(如Fick定律及其修正)在陶瓷和复合材料烧结过程中的应用。对比了扩散控制与界面反应控制的合成路径,并介绍了利用高能球磨或脉冲放电烧结等快速热处理技术来抑制有害相变和晶粒粗化的策略。 模块二:前沿合成方法学 本模块是全书的核心技术部分,系统介绍了当前最受关注和最具应用潜力的合成技术,强调了对尺寸、形貌和表面化学的精确控制。 溶液化学与自组装: 详尽介绍了溶胶-凝胶法(Sol-Gel)、水热/溶剂热合成(Hydrothermal/Solvothermal Synthesis)的化学机制。重点解析了表面活性剂、配体控制和pH值在引导无机前驱体自下而上(Bottom-Up)组装成特定形貌(如纳米线、中空球体)中的关键作用。 气相沉积技术(CVD/ALD): 详细阐述了化学气相沉积(CVD)和原子层沉积(ALD)的反应动力学和表面反应机理。尤其侧重于ALD在制备超薄、高度保形和具有原子级厚度控制的薄膜材料(如高K介电材料、阻挡层)方面的优势和工业化挑战。 先进烧结与界面控制: 探讨了无压烧结技术,如放电等离子烧结(SPS)和微波辅助烧结,如何通过快速升温和高压作用实现高密度、细晶粒陶瓷和金属材料的制备。强调了对烧结过程中晶界扩散和液相辅助烧结界面行为的理解。 第二部分:先进功能材料的制备与功能实现 (Volume III) 本部分将合成策略与特定的功能材料类别相结合,探讨如何实现特定的电学、光学或催化功能。 电子与能源材料: 重点介绍了高性能锂离子电池正负极材料的结构设计(如富锂锰基氧化物、硅基负极)及其表面改性技术以提高循环稳定性和倍率性能。讨论了热电材料(如碲化物、硫化物)的“声子玻璃-电子晶体”概念实现,包括晶格畸变和纳米化策略对晶格热导率的有效降低。 光电转换材料: 深入分析了钙钛矿太阳能电池(PSC)的溶液加工技术,包括旋涂、狭缝涂布和喷墨打印。探讨了界面工程(如空穴/电子传输层的设计)对界面复合的抑制和器件效率提升的机制。此外,还涵盖了量子点和上转换材料的合成与光谱调控。 先进催化剂与载体: 阐述了非贵金属催化剂(如单原子催化剂、高熵合金)的设计原则。详细分析了孔隙结构(介孔、微孔)对催化反应活性位点的暴露和反应物/产物扩散速率的影响,以及如何通过表面官能团修饰来优化选择性。 第三部分:材料表征与性能关联分析 (Volumes IV & V) 本部分是连接“制备”与“性能”的桥梁,系统性地介绍了用于结构解析、化学分析和性能测试的关键表征技术。 模块三:结构与形貌表征技术 本模块侧重于获取材料的微观结构、晶体结构和形貌信息。 透射电子显微镜(TEM/STEM): 提供了高分辨透射电子显微镜(HRTEM)的成像原理,重点讲解了如何利用环形暗场(ADF)和高角度环形暗场(HAADF)成像技术进行原子尺度的元素分布和晶格畸变分析。详述了能量分散X射线谱(EDS)和电子能量损失谱(EELS)在进行元素识别和化学价态分析中的定量化方法。 X射线衍射(XRD)与光谱学: 除了标准粉末和单晶XRD在晶体结构确定的应用外,重点讨论了同步辐射光源下的原位(In-situ)XRD技术,用于实时监测相变、应力演化等动态过程。详细介绍了拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱(FTIR)在分子结构和化学键环境分析中的应用。 模块四:界面、表面与性能测试 本模块关注材料的表面化学、缺陷的表征,以及如何将这些微观信息与宏观性能(机械、电学、热学)相关联。 表面与界面分析: 深入介绍了X射线光电子能谱(XPS)在表面元素组成和化学态分析中的应用,强调了其在研究材料界面修饰层(如钝化层、电极界面)的关键作用。讨论了俄歇电子能谱(AES)在微区化学分析和深度剖析中的局限性与优势。 电学与热学性能测试: 详述了阻抗谱(EIS)在电池和电容器电化学界面过程分离和电荷传输机制分析中的应用。在热学性能方面,详细介绍了激光闪射法(LFA)和3$omega$法在精确测量热扩散系数和热导率时的技术细节和误差分析,特别是在各向异性材料和薄膜体系中的挑战。 总结 本书的结构设计旨在建立一个完整的材料科学闭环:从基础理论出发,指导选择性地应用前沿合成方法来构建特定功能的材料,最终利用先进的表征工具来验证和优化这些功能。它不仅仅是一本技术手册,更是一部引导读者进行理性材料创新和解决复杂工程挑战的综合性参考指南。通过大量详实的案例分析和最新的研究进展引用,本书确保了其内容的前瞻性与实用性。

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读后感

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用户评价

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这套《综合纳米科学与技术》五卷本,对于任何对纳米领域有浓厚兴趣的读者来说,都是一份不可多得的宝藏。它不仅仅是知识的传授,更是一种思维方式的引导。我一直在探索纳米材料在环境修复和能源储存方面的应用,而这套书的第五卷恰好在这方面提供了极其详尽的论述。从利用纳米颗粒吸附污染物,到设计高效的纳米催化剂,再到开发新型的纳米电池和超级电容器,书中对每一个环节都进行了深入的分析,并结合了最新的研究进展。我尤其欣赏作者们对未来发展趋势的预测和挑战的探讨,这让我看到纳米技术在解决全球性环境问题和能源危机方面的巨大潜力。这本书的深度和前瞻性,让我觉得它不仅仅是一本教材,更是一部引领未来的科学宣言,让我对纳米技术在塑造一个更可持续的未来中所扮演的角色充满信心。

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这套《综合纳米科学与技术》五卷本,简直是一部纳米领域的百科全书。我之所以这样说,是因为它几乎涵盖了纳米科学与技术的所有重要方面,而且每一个部分都写得非常详尽和专业。我最近在关注第四卷中关于纳米器件和纳米电子学的内容,它详细介绍了各种纳米器件的原理、设计和制造工艺,例如单电子晶体管、分子机器以及纳米传感器等。书中的公式推导严谨,论证过程清晰,让我能够深入理解这些前沿技术背后的科学原理。我特别喜欢它对不同材料在纳米尺度下展现出的独特性质的深入剖析,例如碳纳米管的优异力学和电学性能,以及石墨烯的超导性和高导电性。这本书为我提供了扎实的理论基础,也激发了我对未来纳米器件发展方向的思考。

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我得说,对于我这样一个对纳米技术仅有浅层了解的爱好者来说,这套《综合纳米科学与技术》五卷本简直就像一本武功秘籍,每翻一页都感觉功力大增。它不像市面上很多科普读物那样浅尝辄止,而是非常深入地探讨了纳米尺度下的物理、化学、生物以及工程学原理。我特别欣赏它在解释“量子阱”、“表面等离子体共振”这类复杂概念时,运用了大量的图示和类比,这让原本令人望而却步的理论变得生动易懂。我花了整整一个下午在第二卷关于纳米材料特性的部分,从金属纳米颗粒的光学性质到半导体纳米线的电子学行为,都进行了详尽的阐述。书中的案例研究也十分精彩,比如利用纳米技术改进太阳能电池效率,或者开发新型的药物递送系统,这些都让我看到了理论与实践相结合的巨大魅力。这本书的深度和广度让我觉得,即使是纳米领域的资深研究人员,也能从中获得新的启发和视角。

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这套《综合纳米科学与技术》五卷本,简直是纳米领域的一座巍峨丰碑。我最初是被它“综合”二字吸引,想着总算能有一套系统性的读物来填补我在这方面知识的空白。翻开第一卷,就被那严谨的科学逻辑和清晰的阐述折服。作者们似乎把最晦涩的概念都梳理得条条分明,从基础的量子力学原理如何应用于纳米材料的构筑,到不同尺度下物质行为的奇妙差异,都描绘得栩栩如生。我尤其喜欢其中关于纳米材料制备的章节,那些复杂的化学合成路线和物理沉积技术,在书中被描绘得如同精密的艺术品,让我惊叹于人类智慧的创造力。每一章的结尾都附有深入的参考文献,这对我进行更进一步的研究提供了宝贵的指引。这本书不只是知识的堆砌,更像是一次智慧的启迪,它让我看到了纳米技术在解决人类面临的重大挑战,如能源、环境和医疗健康方面的巨大潜力,让我对未来充满了期待。

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作为一名刚接触纳米科学领域的研究生,我最初是抱着一丝忐忑的心情购买了这套《综合纳米科学与技术》五卷本。毕竟,这是一个庞大且快速发展的领域。然而,这本书的出现彻底打消了我的疑虑。它的结构设计非常合理,从最基础的概念讲解,到各种纳米材料的合成方法,再到其在不同领域的应用,层层递进,逻辑清晰。我尤其赞赏其在第三卷中对纳米生物技术和纳米医学的介绍,它不仅深入探讨了纳米材料在生物传感、基因治疗、癌症诊断和治疗等方面的应用,还对相关的伦理和社会影响进行了反思。这让我意识到,科学研究不仅仅是技术的创新,更需要人文关怀和对社会责任的考量。书中的许多实验设计和数据分析方法都非常具有指导意义,为我的毕业论文提供了宝贵的参考。

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