具体描述
《现代化学制备与分析技术：从理论基石到前沿应用》 内容提要 本书旨在为化学、材料科学、环境科学以及相关工程领域的专业人士、研究人员和高年级学生提供一个全面、深入且与时俱进的参考指南，聚焦于现代化学的制备方法、先进的分析表征技术，以及这些技术在解决当代科学和工业挑战中的实际应用。本书摒弃了基础物理常数和传统化学数据的罗列，转而专注于动态的、过程导向的知识体系，强调实验设计的科学性、数据处理的准确性，以及新技术在学科交叉领域的创新潜力。 全书共分为五大部分，系统地涵盖了从新物质的精准合成到复杂体系的结构解析，再到过程控制与优化等核心主题。 --- 第一部分：前沿合成化学与材料设计 (Advanced Synthesis Chemistry and Materials Design) 本部分着重于突破传统合成瓶颈，介绍用于构建具有特定功能的新型分子和材料的先进策略。 1.1 催化反应的精准调控： 详细阐述不对称催化的最新进展，包括手性配体的设计原则、机理研究（如DFT辅助下的过渡态分析），以及在药物化学和精细化工中的应用。探讨C-H键活化技术，如何实现官能团的直接导入，极大地简化合成路线。 1.2 绿色化学与可持续合成： 深入讨论利用非传统能源（如光催化、电化学合成）替代传统热能驱动的反应。重点介绍流动化学（Flow Chemistry）系统，包括微反应器设计、停留时间控制（Residence Time Control）对反应选择性的影响，以及其在危险反应安全放大中的优势。探讨溶剂替代方案，如超临界流体和离子液体在合成中的应用潜力。 1.3 功能高分子与自组装： 聚焦于活性/可控自由基聚合（如RAFT, ATRP）的最新机制和引发剂体系。详细解析超分子化学中的多级自组装过程，从分子识别到形成复杂纳米结构（如胶束、液晶相）的驱动力分析，及其在药物递送和智能材料中的应用。 1.4 无机骨架材料的构筑： 详述金属-有机框架（MOFs）和共价有机框架（COFs）的“晶体工程”方法。重点讨论孔道尺寸、拓扑结构与气体吸附、分离性能之间的定量关系，以及在储能和异相催化中的功能化策略。 --- 第二部分：光谱学与结构解析的深化 (In-Depth Spectroscopy and Structural Elucidation) 本部分不再局限于基础的光谱数据，而是探讨如何利用高分辨、时间分辨技术获取分子和材料的动态信息和三维结构。 2.1 高分辨核磁共振技术（NMR）： 侧重于固体NMR在表征非晶态材料（如玻璃、聚合物基体）中的应用，包括二维/三维脉冲序列的设计和数据处理方法。介绍超高场NMR在解析复杂蛋白质结构和相互作用中的进展。 2.2 进阶振动光谱学： 详细解析表面增强拉曼散射（SERS）的增强机制，探讨纳米基底（如金、银纳米粒子）的形貌对信号采集的影响。深入讨论红外光谱（FTIR）结合差分技术（如PM-IRRAS）在界面化学和薄膜分析中的应用。 2.3 X射线衍射与散射： 侧重于小角X射线散射（SAXS）和广角X射线散射（WAXS）的定量分析，用于确定纳米粒子、嵌段共聚物等体系的尺寸分布和长程有序性。对于单晶衍射，重点放在同步辐射光源如何解决弱散射体系的结构解析难题。 2.4 质谱学在复杂体系中的应用： 探讨高分辨/高精度质谱（HRMS）在代谢组学和蛋白质组学中的定量分析流程。重点介绍气相色谱-质谱（GC-MS）和液相色谱-质谱（LC-MS）联用中，离子化技术（如ESI, MALDI）的选择标准和对分析结果的内在偏差。 --- 第三部分：微观形貌与表面/界面分析 (Microscopic Morphology and Surface/Interface Analysis) 本部分关注如何通过先进的显微技术揭示材料的微观结构及其在固-液、固-气界面上的行为。 3.1 透射电子显微镜（TEM）的高级应用： 聚焦于球差校正TEM在原子尺度成像中的分辨率提升。详细介绍电子能量损失谱（EELS）如何进行元素价态和局部电子结构分析。讨论原位/动态TEM，用于观察材料在受力、加热或电化学反应过程中的结构演变。 3.2 扫描探针显微技术（SPM）： 深入探究原子力显微镜（AFM）在定量力学性能（如粘附力、弹性模量）成像中的应用。讨论开尔文探针力显微镜（KPFM）如何测量材料表面的功函数分布，对半导体和催化剂的研究至关重要。 3.3 表面敏感分析技术： 全面介绍X射线光电子能谱（XPS）的峰形拟合方法和深度剖析能力。探讨俄歇电子能谱（AES）在半导体和合金表面化学态分析中的优势，并比较不同溅射技术对样品损伤的差异。 --- 第四部分：化学过程的计量与过程分析技术（PAT） (Chemical Process Metrology and PAT) 本部分聚焦于将分析方法集成到生产和研发流程中，实现实时监测与质量控制。 4.1 传感器与探针技术： 介绍用于实时监测反应体系的关键参数（pH、氧化还原电位、特定离子浓度）的化学传感器设计与校准。探讨光学化学传感器（如基于光纤的响应探针）的响应速度和选择性优化。 4.2 过程分析技术的集成与模型化： 详细阐述如何将拉曼光谱、近红外光谱（NIR）等非侵入性技术在线部署于反应釜或管道中。重点介绍多变量数据分析（MVDA），如主成分分析（PCA）和偏最小二乘法（PLS），用于从过程光谱数据中提取关键反应动力学信息和预测产品质量。 4.3 反应动力学的高通量表征： 讨论如何设计高通量筛选平台（如微孔板阵列或机器人工作站），结合快速分析技术，以系统性地评估催化剂或反应条件的组合空间，从而加速工艺优化。 --- 第五部分：计算化学与数据科学在化学中的融合 (Integration of Computational Chemistry and Data Science in Chemistry) 本部分面向未来，探讨如何利用计算工具和大数据分析来指导实验工作。 5.1 密度泛函理论（DFT）的应用边界： 详细说明如何选择合适的泛函和基组来精确计算反应能垒、光谱特征（NMR位移、IR频率）和电子结构。重点讨论计算结果如何与实验数据进行交叉验证。 5.2 分子动力学模拟（MD）： 阐述MD模拟在解析生物大分子构象变化、离子传输机制以及软物质相分离过程中的作用。讨论如何通过提高模拟的采样效率（如增强采样方法）来克服时间尺度限制。 5.3 机器学习（ML）在化学数据分析中的实践： 介绍如何利用监督学习模型预测分子活性、毒性或材料性能。重点讲解如何构建高质量的化学特征（Descriptors），以及深度学习在解析复杂光谱和图像数据中的潜力与挑战。 结论： 本书通过对这些动态、前沿技术的系统梳理与深入剖析，旨在构建一个以解决实际问题为导向的化学知识框架，鼓励读者将最新的制备手段与最尖端的表征工具相结合，以推动科学发现和技术创新。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
好书！
评分好书！
评分好书！
评分好书！
评分好书！
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 qciss.net All Rights Reserved. 小哈图书下载中心 版权所有