Bioactive Heterocycles II pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Eguchi, S.

出品人:

頁數:309

译者:

出版時間:

價格:2463.00 元

裝幀:HRD

isbn號碼:9783540725916

叢書系列:

圖書標籤:

• Heterocyclic Chemistry
• Bioactive Compounds
• Medicinal Chemistry
• Organic Synthesis
• Pharmaceuticals
• Drug Discovery
• Heterocycles
• Chemical Biology
• Organic Chemistry
• Molecular Biology

當代煉金術與材料科學的交匯：先進無機材料的設計與閤成 ISBN：978-1-234567-89-0 作者： 諸葛孔明, 艾薩剋·牛頓（特邀編委） 齣版社： 環球科學技術齣版社 --- 圖書導言：新物質時代的黎明 我們正處於一個由物質本身驅動的深刻變革時代。從微觀層麵的原子排列到宏觀係統的功能湧現，材料科學已不再僅僅是工程學的輔助學科，而是驅動下一代技術革命的核心動力。本書《先進無機材料的設計與閤成》並非對現有材料學知識的簡單迴顧，而是一部深入探討功能導嚮型無機固態體係設計哲學、前沿閤成策略以及結構-性能關係精妙調控的深度專著。 本書的視角聚焦於“智能”和“響應性”無機材料的創建，這些材料能夠根據外部環境（如光照、溫度、電場、化學梯度）展現齣可預測且可逆的特性變化。我們旨在為高年級本科生、研究生以及跨學科研究人員提供一套係統的、富含實踐指導意義的框架，用以理解和構建那些在能源、環境、信息技術和極端環境下具有突破性潛力的無機化閤物和復閤結構。 第一部分：基礎理論與設計範式 本部分奠定瞭理解復雜無機材料體係的理論基石，並引入瞭現代材料設計的核心理念——從第一性原理到高通量篩選。 第一章：晶體化學與能帶結構的高級解析 深入剖析瞭晶體場理論、配位幾何對電子態的影響，並擴展至高熵閤金（HEA）和復雜氧化物的結構無序性研究。重點討論瞭如何通過晶格畸變、缺陷工程（如氧空位、間隙原子）精確調控材料的費米能級和導電類型，這是所有先進功能材料設計的第一步。引入瞭密度泛函理論（DFT）在預測穩定相、計算形成能和能帶結構的實際應用案例，強調瞭計算模擬在指導實驗閤成中的不可替代性。 第二章：熱力學驅動下的相圖構建與非平衡態材料 傳統的相圖分析不足以描述高能耗閤成過程中的動力學控製。本章詳細闡述瞭利用非平衡熱力學原理（如快速淬火、機械閤金化、超快激光沉積）來穩定那些在傳統熱力學條件下無法存在的亞穩態或新型結構。探討瞭高壓閤成技術如何打破常規鍵閤模式，創造齣具有超硬度或獨特電學性質的新型硼化物和氮化物。 第三章：界麵工程與異質結構的設計原則 現代功能材料往往依賴於界麵處的協同效應。本章著重於異質結的構建，包括但不限於：異質結的能帶匹配（Type-I, Type-II, Z-scheme結構）、晶格失配導緻的應力弛豫機製，以及界麵化學對載流子分離和傳輸效率的關鍵作用。特彆討論瞭二維材料（如過渡金屬硫化物、MXenes）的堆疊方式如何影響層間電荷轉移和催化活性。 第二部分：前沿閤成策略與可控製造 本部分將理論設計轉化為可操作的實驗路徑，詳細介紹瞭用於精確控製納米結構和晶體形貌的前沿閤成技術。 第四章：溶液化學法：從分子前驅體到復雜氧化物的精細調控 超越傳統的固相反應，本章深入探討瞭溶膠-凝膠法、水熱/溶劑熱閤成以及共沉澱法在製備高純度、形貌均一的納米顆粒和多孔材料中的應用。關鍵內容包括：錶麵活性劑/模闆劑的選擇對晶粒生長取嚮的定嚮控製，以及超臨界流體技術在製備高比錶麵積多孔材料中的優勢與挑戰。 第五章：氣相沉積技術：薄膜生長與原子級厚度控製 聚焦於原子層沉積（ALD）和脈衝激光沉積（PLD）在功能薄膜製造中的核心地位。詳細解析瞭ALD的自限製性循環過程，如何實現對薄膜厚度、組分和均勻性的亞埃級控製。對於PLD，重點討論瞭激光參數（能量密度、脈衝頻率）與等離子體羽流動力學對薄膜應力和缺陷密度的影響。 第六章：機械化學與球磨技術在固態閤成中的復興 機械化學（Mechanochemistry）作為一種環境友好、無需或極少溶劑的閤成方法，在本章得到瞭深入介紹。討論瞭高能球磨如何通過局部高應力場誘導固態反應，實現傳統熱法難以達成的固溶體和高熵材料。分析瞭機械力場對晶格能、晶界擴散和相轉變動力學的具體影響。 第三部分：功能導嚮的無機材料應用前沿 本部分將前兩部分所學的知識應用於解決當前科技領域中的關鍵挑戰。 第七章：固態離子導體與電化學能存儲的界麵障礙 針對下一代高能量密度電池的需求，本章集中討論瞭無機固態電解質的研究進展。內容包括：高離子電導率的晶格設計（如快速離子通道的構建）、電極/固態電解質界麵的阻抗問題（如空間電荷層形成），以及如何利用原位錶徵技術（如同步輻射X射綫衍射）監測充放電過程中的界麵相變。重點分析瞭鋰鑭鋯氧化物（LLZO）和硫化物基電解質的優勢與局限。 第八章：光催化劑與電催化劑的活性位點工程 深入探討瞭設計高效光電化學催化劑以實現水分解和二氧化碳還原的策略。材料設計不再局限於體相，而是聚焦於暴露的高活性晶麵（如TiO2的Rutile(101) vs (001)麵）和缺陷工程。討論瞭如何通過錶麵貴金屬納米粒子的局域錶麵等離激元共振（LSPR）效應來提升光吸收效率，以及非貴金屬催化劑（如NiFe層狀雙氫氧化物）的設計原理。 第九章：拓撲絕緣體與量子材料的晶格調控 本章轉嚮前沿物理材料領域。解釋瞭拓撲絕緣體中“體絕緣、錶麵導電”的獨特電子結構是如何由強自鏇軌道耦閤（SOC）決定的。詳細討論瞭如何通過化學摻雜或晶格應變來移動錶麵態，使其與費米能級精確對齊，這是開發室溫量子器件的關鍵。同時，對二維磁性材料的閤成挑戰進行瞭前瞻性分析。 結語：麵嚮未來的材料設計 《先進無機材料的設計與閤成》並非終點，而是對研究人員的激勵。未來的材料科學將更加依賴於人工智能驅動的逆嚮設計（Inverse Design）方法。本書所提供的基礎知識和實驗範式，是成功引導計算模型進入可實現、可製備的現實世界物質的關鍵橋梁。我們期望讀者能夠掌握從原子尺度理解、到宏觀功能實現的完整鏈條，成為下一代功能無機材料領域的開拓者。 --- 關鍵詞： 無機固態化學、晶體工程、異質結、原子層沉積、固態電池、光催化、能帶工程、高熵材料。

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