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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Pope, Edward J. A. (EDT)/ Sakka, Sumio/ Klein, Lisa C./ Pope, Edward J. A./ Sakka, Sumio (EDT)/ Klei

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:69

装帧:HRD

isbn号码:9780944904978

丛书系列:

图书标签:

• Sol-Gel
• 材料科学
• 纳米材料
• 陶瓷
• 薄膜
• 化学
• 材料合成
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• 催化
• 涂层

创新材料的基石：现代无机合成化学前沿进展 本书聚焦于21世纪以来，无机合成化学领域，特别是新型功能性无机材料制备方法学和结构-性能关系研究的前沿突破。 本书旨在为材料科学家、化学家、物理学家以及高分子工程师提供一个全面且深入的视角，探讨如何通过精确控制原子和分子级别的排列，构建出具有特定光学、电子、催化或生物医学应用潜力的先进无机化合物。我们摒弃了传统教科书中对基础化学反应的简单回顾，而是将重点放在近年来兴起的、能够实现材料结构精细调控的合成策略上。 第一部分：定向晶体生长与超结构构建 本部分详细阐述了利用溶液化学和气相沉积技术，实现对晶体形貌和尺寸的精确控制。 第一章：软模板介导的孔洞结构合成 我们深入探讨了使用表面活性剂、聚合物或生物分子作为“软模板”来引导无机前驱体组装的最新进展。重点讨论了如何通过调控模板的临界胶束浓度、几何结构以及与无机物种的静电/配位相互作用，来实现从介孔到大孔结构的梯度转变。书中特别介绍了“自下而上”的自组装策略在合成具有单一手性的螺旋状纳米结构中的应用，以及如何利用这些结构来增强特定波段的光散射或吸收性能。此外，还详细分析了在高温煅烧过程中，模板的去除机制对最终孔道壁表面化学环境的持久影响。 第二章：单晶定向外延生长与异质结界面工程 本章聚焦于半导体和氧化物薄膜生长中的“界面问题”。我们详细考察了原子层沉积（ALD）技术在亚纳米精度下构建多层异质结的最新发展，特别是针对应变工程的应用。内容涵盖了如何通过精确控制晶格失配和界面缺陷的密度，来调控界面处的电荷转移特性。书中包含了对原位监测技术（如同步辐射X射线衍射）在实时追踪外延层成核和生长动力学中的应用案例。我们还探讨了如何通过引入过渡金属掺杂层来钝化界面陷阱态，从而显著提高器件的载流子迁移率。 第二部分：新型无机聚合物与框架结构化学 本部分关注由配位键或共价键连接形成的三维（3D）或二维（2D）网络材料，这些材料在气体吸附、分离和催化领域展现出巨大潜力。 第三章：高熵与非化学计量氧化物的合成与调控 传统上，人们侧重于化学计量的化合物合成，但本章着重于高熵氧化物（HEOs）的合成路径。我们分析了通过共沉淀、固相反应或等离子体增强沉积法制备富含五种以上阳离子的单相HEOs的挑战与机遇。书中详细讨论了熵驱动稳定性的热力学基础，以及阳离子无序对晶格振动模式和电子结构产生的复杂影响。特别地，我们展示了如何利用非化学计量比的材料来设计具有本征氧空位富集区的催化剂载体。 第四章：共价有机框架（COFs）的后合成修饰与功能化 虽然COFs的构建涉及有机化学，但其功能化和最终性能的实现高度依赖于后续的无机杂化处理。本章重点讨论将金属纳米粒子（如Pt、Pd）或量子点锚定到COF骨架孔道内的技术。我们比较了“预合成修饰”（在单体阶段引入反应性官能团）和“后合成交联/负载”（在框架形成后进行反应）的优劣。内容深入分析了如何利用孔道壁的Lewis酸位点来促进特定催化反应的选择性，以及如何通过引入重金属离子来调控COFs的固态荧光发射波长。 第三部分：非平衡态与极端条件下的合成化学 现代材料科学不再局限于常压常温下的合成，本部分揭示了在极端条件或非平衡态下实现新型结构的可能性。 第五章：高压合成法与亚稳态材料的发现 高压化学是探索新物质相图的关键工具。本章详细介绍了金刚石对顶砧（DAC）技术在制备具有异常配位数的化合物方面的应用。我们重点关注了在数百GPa压力下，传统上被认为不稳定的材料（如高价态金属氧化物或富锂化合物）的合成实例。书中特别探讨了“压力诱导的相变”如何用于锁定具有超导潜力的亚稳态结构，并通过卸载过程实现室温下的保留。 第六章：光驱动合成与无机材料的“冷”转化 本章探索了利用光能而非热能来驱动无机物相变的合成策略，这对于制备热敏感材料至关重要。内容涵盖了光催化分解和光致异构化在制备新型二维材料（如黑磷的衍生物）中的应用。我们详细分析了光激发态下的反应中间体寿命和电荷分离效率对最终产物形貌的影响，并展示了如何利用紫外-可见光控制无机纳米颗粒的生长方向，实现单分散性纳米棒或纳米片的定向合成。 本书的特色在于，它将合成方法论与材料的应用潜力紧密结合，强调了对合成参数的精确控制是实现材料功能性的核心所在。 书中不仅提供了详尽的实验方法指导，更深入剖析了影响最终材料性能的微观机制，是当前无机材料化学研究人员和高级学生的必备参考书。

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