Reviews of Environmental Contamination and Toxicology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Ware, George W. 编

出品人:

页数:196

译者:

出版时间:2005-10

价格:$ 145.77

装帧:HRD

isbn号码:9780387255262

丛书系列:

图书标签:

• Environmental contamination
• Toxicology
• Environmental chemistry
• Pollution
• Environmental monitoring
• Risk assessment
• Ecotoxicology
• Environmental health
• Chemical safety
• Environmental science

科技前沿的深度剖析：现代材料科学与纳米技术应用 本书简介 本书旨在为读者提供一个关于现代材料科学、纳米技术及其在多个关键工程领域中应用的全面、深入的概述。我们聚焦于那些正在重塑制造业、能源存储、生物医学以及环境治理等领域的尖端研究和突破性进展。本书结构清晰，内容兼具理论深度与实际应用广度，是科研人员、工程师、高年级本科生及研究生探索前沿材料世界的理想参考书。 第一部分：基础理论的革新与材料设计的新范式 本部分将从根本上审视当代材料科学的核心原理，并探讨如何利用计算工具和高通量实验方法实现“按需设计”的材料。 第一章：超越经典固态物理：复杂晶体结构与缺陷工程 我们首先深入探讨了非传统晶体结构，如高熵合金（HEAs）和拓扑材料。重点分析了这些材料中独特的电子态和结构稳定性，解释了为什么这些材料展现出超越传统合金的优异力学、热学和电学性能。章节内容包括对高熵合金中“迟滞混合熵”的量化分析，以及如何通过精确控制点缺陷、位错和晶界来调控材料的本征性能。此外，我们还将讨论如何利用第一性原理计算（如密度泛函理论，DFT）来预测新材料的结构稳定性和电子性质，加速材料的筛选过程。 第二章：纳米尺度下的量子效应与界面现象 纳米技术是现代材料科学的基石。本章详细阐述了在纳米尺度下，材料性能如何因量子尺寸效应和表面能主导而发生显著变化。我们将重点分析量子点（QDs）的光物理特性，特别是其带隙可调谐性及其在显示技术和光催化中的应用。界面科学部分，我们将讨论异质结（Heterostructures）的构建，例如二维材料（如石墨烯、二硫化钼）与传统半导体之间的范德华异质结。对界面应力、界面电子转移和界面声子散射的深入理解，是设计高性能纳米器件的关键。 第三章：智能材料与自适应系统 本章聚焦于那些能够响应外部刺激（如温度、电场、光照或机械应力）而改变其功能或形态的智能材料。我们将详细介绍形状记忆合金（SMAs）和压电/热释电材料的工作机制，并探讨如何将这些材料集成到软体机器人和传感器中。此外，对可逆共价键化学（Reversible Covalent Chemistry）的讨论，将为开发自修复高分子材料和可回收热固性树脂奠定理论基础。 第二部分：关键应用领域的技术飞跃 本部分将材料科学的前沿发现与当前人类社会面临的核心挑战相结合，探讨新材料如何驱动关键技术领域的革命。 第四章：下一代能源存储与转换技术 能源问题是全球焦点。本章聚焦于固态电池、超级电容器和氢能存储材料的最新进展。对于锂离子电池，我们探讨了富锂锰基正极材料的结构稳定性问题以及如何在固态电解质界面（SEI）形成中进行精确调控，以提高能量密度和安全性。超级电容器部分，重点分析了基于石墨烯气凝胶和导电聚合物的超高比表面积电极材料的设计策略。在燃料电池催化剂方面，我们将评估无贵金属催化剂（如氮化碳基材料）在氧还原反应（ORR）中的潜力。 第五章：生物医学材料与组织工程的突破 本章深入探讨了材料科学在诊断、治疗和再生医学中的交叉应用。我们讨论了用于靶向药物递送的纳米载体系统，特别是pH敏感或光响应性聚合物胶束的构建原理。在组织工程方面，生物相容性与可降解性支架材料的设计至关重要。我们将分析水凝胶（Hydrogels）作为细胞培养基质的优势，以及如何通过3D生物打印技术，利用具有特定机械性能的生物墨水，精确构建复杂的功能性组织结构。此外，生物电子学中柔性、可穿戴生物传感器的最新发展也将被详细介绍。 第六章：先进功能涂层与表面工程 材料的服役性能往往受限于其表面特性。本章关注于如何通过先进的表面改性和涂层技术，赋予材料超乎寻常的性能。内容涵盖超疏水（自清洁）和超亲水涂层在建筑和光伏领域的应用。在极端环境下，耐腐蚀和抗磨损涂层是提高工业设备寿命的关键。我们将讨论等离子体增强化学气相沉积（PECVD）和原子层沉积（ALD）技术在制备厚度和均匀性要求极高的功能薄膜中的精确控制能力。 第三部分：计算材料学与实验表征的集成 本部分强调了计算工具与先进表征技术在加速材料发现和理解过程中的协同作用。 第七章：高通量计算方法与材料信息学 材料信息学（Materials Informatics）正成为发现新材料的强大引擎。本章介绍了如何利用机器学习（ML）和深度学习（DL）模型，从海量实验数据和模拟数据中挖掘出隐藏的结构-性能关系。我们将探讨贝叶斯优化等主动学习策略，用于指导实验人员有效地探索化学空间。同时，对比了几种快速计算方法（如机器学习势能面）在模拟复杂动力学过程中的效率和准确性。 第八章：先进同步辐射与电子显微技术 要理解材料在工作状态下的微观结构演变，需要强大的表征工具。本章重点介绍同步辐射X射线吸收谱（XAS）和透射电子显微镜（TEM）的最新发展。我们讨论了原位（In-situ）和操作中（Operando）表征技术如何帮助科学家实时观测电池充放电过程中的相变、催化剂的表面重构，以及材料在应力下的动态缺陷行为。高角度环形暗场扫描透射电镜（HAADF-STEM）在单原子尺度成像方面的能力，是理解纳米催化剂活性位点的关键。 结论与展望 本书最后总结了当前材料科学面临的挑战，特别是如何实现从实验室发现到大规模工业化生产的“最后一公里”的跨越。未来的研究方向将集中于可持续性（绿色化学、循环经济材料）、极端环境下的可靠性，以及跨尺度材料设计的集成化平台构建。本书力求激发读者对这一充满活力的交叉学科领域进行更深入的探索和创新。

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