Nanomaterials - Toxicity, Health And Environmental Issues pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Kumar, Challa S. S. R. (EDT)

出品人:

页数:333

译者:

出版时间:

价格:185

装帧:HRD

isbn号码:9783527313853

丛书系列:

图书标签:

• Nanomaterials
• Toxicity
• Health
• Environment
• Nanotoxicology
• Environmental Science
• Materials Science
• Risk Assessment
• Pollution
• Nanotechnology

好的，这是一本关于材料科学与工程的深度著作的简介，聚焦于前沿材料的结构、性能及其在不同领域中的应用，重点探讨了其宏观行为、制造工艺以及与其他体系的相互作用，旨在为研究人员和工程师提供一个全面的技术参考。 书名：Advanced Materials: Structure, Synthesis, and Applications --- 图书简介：先进材料：结构、合成与应用 概述 《先进材料：结构、合成与应用》是一部面向高年级本科生、研究生、科研人员及工业界工程师的综合性专著。本书系统性地梳理了当代材料科学领域的核心概念，深入剖析了新一代功能性材料在原子、晶体、微观结构层面上的精妙设计如何转化为宏观层面的卓越性能。本书的重点在于材料的内在结构与其外部表现之间的紧密关联，并详细介绍了实现这些先进材料的尖端合成技术，以及它们在能源、信息技术、生物医学和结构工程等关键领域中的实际应用案例。 本书摒弃了传统的材料分类方式，而是以“性能驱动的结构设计”为主线，将材料科学的前沿进展以一种逻辑清晰、深度足够的方式呈现出来。全书的叙事结构旨在引导读者从基础的晶体学和缺陷理论出发，逐步过渡到复杂的多尺度材料体系设计与制备。 核心内容深度解析 第一部分：材料结构基础与表征技术 (Foundations of Material Structure and Characterization) 本部分奠定了理解先进材料的基础。它超越了标准的固体物理介绍，重点讨论了晶体缺陷的统计热力学及其对材料力学和电学特性的影响。 晶格动力学与声子谱： 详细分析了晶格振动如何决定材料的热力学性质，特别是对低维和准二维材料中的热输运机制进行了深入探讨。 电子结构与能带工程： 重点讲解了密度泛函理论（DFT）在预测新材料能带结构和载流子行为中的应用，并引入了拓扑绝缘体和狄拉克半金属的电子态概念，强调了对称性在材料功能中的核心作用。 多尺度表征技术： 详述了尖端表征手段，如同步辐射X射线散射（SAXS/WAXS）用于揭示纳米尺度的局部有序性；高分辨透射电子显微镜（HRTEM）中球差校正对界面原子结构的解析能力；以及二维核磁共振（2D NMR）在无序体系和高分子材料中的结构解析应用。 第二部分：先进材料的合成与工艺 (Synthesis and Processing of Advanced Materials) 本部分着眼于如何精确控制材料的化学计量比和微观形貌，以实现预期的功能。 自下而上的组装策略： 重点介绍了溶剂热/水热合成法的参数控制（如压力、温度梯度）如何影响无机纳米晶体的形态学（如纳米棒、纳米片到八面体）。深入分析了胶体化学在控制量子点尺寸均一性方面的重要性。 薄膜与界面工程： 详细阐述了原子层沉积（ALD）技术在制备超薄、共形涂层中的优势，包括反应机理和自限制生长过程。同时，对分子束外延（MBE）在异质结构生长中实现原子级厚度控制的物理过程进行了细致的数学建模。 高熵与梯度材料的制备： 探讨了增材制造（AM）技术，特别是激光熔化和定向凝固，如何用于创建具有复杂内部梯度结构和高熵合金体系，从而实现单一相材料无法比拟的综合性能。 第三部分：功能材料的机制与应用 (Mechanisms and Applications of Functional Materials) 本部分将理论与工程实践相结合，探讨了特定功能材料体系的设计原则。 能源转换材料： 聚焦于固态电解质的设计，强调离子传导机制（如“摇椅效应”与“跳跃机制”）与晶界结构的关系。在光电转换方面，深入分析了钙钛矿太阳能电池中缺陷钝化策略，以提高长期稳定性，并探讨了电荷分离和复合的动力学过程。 智能与响应性材料： 详细介绍了形状记忆合金（SMA）中的马氏体相变热力学和超弹性行为，以及压电/热释电材料的非线性本构关系。特别关注了对外部刺激（光、电场、温度）作出快速、可逆响应的聚合物复合材料。 先进结构材料与复合材料： 探讨了纳米增强复合材料的界面脱粘与载荷传递机制。内容涉及碳纳米管和石墨烯在增强金属基体或聚合物基体时的随机取向对整体力学性能的贡献，以及断裂韧性的微观塑性机制。 生物相容性与植入体材料： 讨论了表面能与蛋白质吸附之间的定量关系，以及如何通过表面改性技术（如等离子体刻蚀、生物活性涂层）来调控细胞附着和生物反应。 本书特点 本书的优势在于其内容的广度和深度兼备，并紧密结合最新的实验数据和理论模型。它提供了大量的工程案例分析，用以展示材料选择如何直接影响系统性能的瓶颈。书中包含大量的图表和数学推导，确保了科学的严谨性，同时，对关键概念的清晰阐述确保了对不同背景读者（从物理化学到机械工程）的友好性。本书是追求材料科学深度理解和工程创新实践的读者的必备参考书。

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总而言之，这本书的标题本身就充满了吸引力，它承诺了一个全面而深入的探讨。我渴望从中获得关于纳米材料复杂性的清晰认识，了解其在健康和环境领域带来的挑战，并希望能从中找到一些解决问题的方向。这不仅仅是一本书，更像是一份对未来负责的知识报告。我希望它能启发我更深刻地思考，并在面对科技发展带来的机遇与风险时，保持一种审慎而积极的态度。它是否能让我对纳米材料的未来有更清晰的判断，而不是停留在模糊的担忧之中，这取决于书中内容的质量和深度。

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这本书的出现，似乎是对当前纳米技术发展热潮中的一记警钟，但更是一种负责任的态度。它提醒我们，在追求技术进步的同时，不能忽视其潜在的负面效应。我希望作者能够以一种客观、严谨的态度，呈现科学事实，而不是简单地妖魔化纳米材料。同时，我也期待书中能够包含一些前瞻性的讨论，例如，随着纳米技术的不断发展，未来可能还会出现哪些新的毒性或环境问题？我们又该如何未雨绸缪，提前做好准备？这本书能否成为指导科学家、工程师、政策制定者乃至普通大众理解和应对纳米材料挑战的重要参考？

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在“健康问题”的章节，我希望能够看到一些切实可行，或者至少是科学家们正在研究的应对策略。仅仅指出问题是不够的，我们更需要知道如何规避风险，如何在享受纳米技术带来的便利的同时，最大程度地保护我们的健康。这本书是否会讨论纳米材料在医疗领域的应用，以及在这些应用中，如何确保其安全性？比如，用于药物递送的纳米载体，它们在靶向性方面做得如何？在完成任务后，它们是否能够被安全地排出体外，还是会在体内累积？此外，对于长期接触纳米材料的工人，是否有相应的职业防护建议？书中是否会提及相关的法规和标准，来规范纳米材料的生产和使用？

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这本书的标题——《纳米材料：毒性、健康与环境问题》——立刻抓住了我对科学前沿的兴趣。我一直对纳米技术如何改变我们的生活感到着迷，但同时，我也对它可能带来的潜在风险心存疑虑。这本书似乎正是为了回应这些疑问而生的。它提供的不仅仅是理论上的探讨，更是一份对现实挑战的审视。 我特别期待书中对“纳米材料毒性”这一部分的深入解析。我想了解，那些微小到肉眼无法察觉的粒子，在进入人体后，究竟会发生什么？它们是否会像微尘一样在肺部沉积，还是会穿透细胞膜，对DNA造成损伤？书中会不会引用具体的实验数据和研究案例，来证明纳米材料的生物相容性，或者揭示它们潜在的毒理机制？我想知道，对于不同种类的纳米材料，例如金属纳米粒子、碳纳米管，它们各自的毒性表现是否有所不同？以及，这些毒性是否会随着纳米材料的尺寸、形状、表面修饰等因素而变化？

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“环境问题”是另一个让我非常关注的焦点。纳米材料一旦进入环境，比如通过废水排放或者产品废弃，它们会对生态系统产生怎样的影响？它们是否会富集在土壤和水体中？会对微生物、植物和水生生物造成毒害？书中是否会探讨纳米材料在环境中的降解和转化过程？以及，我们应该如何设计更“绿色”的纳米材料，使其在生命周期结束后，能够对环境的影响降到最低？我希望书中能提供一些关于纳米材料环境风险评估的框架和方法，帮助我们更好地理解和管理这些新兴污染物。

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