Gas Phase Nanoparticle Synthesis pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Kluwer Academic Pub

作者:Granqvist, Claes (EDT)/ Kish, Laszio (EDT)/ Marlow, William (EDT)

出品人:

页数:186

译者:

出版时间:

价格:139

装帧:HRD

isbn号码:9781402024436

丛书系列:

图书标签:

• 纳米颗粒
• 气相合成
• 化学气相沉积
• 材料科学
• 纳米技术
• 粉末技术
• 气溶胶
• 反应动力学
• 薄膜
• 催化剂

现代材料科学前沿：从微观到宏观的材料结构控制 图书名称：现代材料科学前沿：从微观到宏观的材料结构控制 图书简介： 本书深入探讨了当代材料科学领域中，如何通过精确控制材料的微观结构，实现宏观性能的革命性提升。全书聚焦于从原子尺度到纳米尺度的结构调控技术及其在功能材料设计中的应用，为材料研究人员、工程师以及高年级本科生和研究生提供了一部全面且深入的参考指南。 第一部分：结构控制的理论基础与前沿方法 第一章：材料结构-性能关系的再审视 本章首先回顾了经典材料科学中结构与性能之间的基本联系，随后引入了当代视角，强调了在纳米尺度下，由于量子效应、表面能和尺寸效应的凸显，这种关系变得远比传统理解更为复杂和精妙。我们将讨论如何利用计算材料学，特别是密度泛函理论（DFT）和分子动力学模拟，预测和理解在不同热力学和动力学条件下，材料单元的自组装行为和缺陷演化。重点剖析了在极高比表面积材料中，表面原子环境对催化活性、储能效率和机械强度的决定性影响。 第二章：先进表征技术：洞察亚微米世界 精准的结构控制离不开尖端的表征手段。本章详细介绍了用于解析材料内部结构和界面特性的关键技术。内容涵盖： 1. 高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）及其衍生技术： 聚焦于球差校正技术的突破如何使得原子尺度的晶格成像和缺陷分析成为常态。探讨了电子能量损失谱（EELS）和X射线能谱（EDS）在元素价态和化学态成像中的应用。 2. 同步辐射光源下的原位研究： 介绍如何利用高能X射线进行实时衍射（XRD/PDF）和吸收谱（XAS）分析，以揭示材料在实际工作条件下（如高温、高压、反应气氛中）的动态结构变化。 3. 原子力显微镜（AFM）的高级模式： 阐述了在溶液中、空气中以及特定电化学环境中，利用静电力、磁力或机械力学模式对材料表面形貌、硬度和粘弹性进行定量测量的最新进展。 第二部分：面向特定功能的结构设计与合成策略 第三章：多孔与低维材料的晶格工程 本章核心内容是围绕如何构建具有高度有序孔隙结构或特定形貌的低维材料展开的。 1. 金属有机框架（MOFs）和共价有机框架（COFs）的设计合成： 深入分析了有机配体几何构型对手性、孔径均匀性和拓扑结构的影响。讨论了后合成修饰（Post-Synthetic Modification, PSM）作为一种微调孔隙环境和官能团活性的有效手段。 2. 纳米线、纳米片和量子点： 重点阐述了溶液化学法（如热解、种子介导生长）在控制晶面暴露和尺寸分散性方面的优势。探讨了如何通过应变工程和表面钝化策略来优化半导体量子点的光电转换效率和稳定性。 第四章：界面调控与异质结的构建 材料的性能往往由其界面决定。本章聚焦于构建具有明确界面结构的功能异质结。 1. 应变工程与晶格失配的利用： 探讨了如何通过外延生长或利用衬底效应诱导薄膜产生可控的拉伸或压缩应变，以调控电子带结构和磁性。讨论了双层石墨烯等二维材料的转角效应（Twistronics）及其带来的新奇物理现象。 2. 核心-壳结构与梯度材料： 详细介绍了通过逐层沉积或扩散过程来构建具有清晰界面或连续梯度成分的复合材料。这些结构在提高催化剂的抗中毒能力和优化光吸收谱方面显示出巨大潜力。 第五章：高熵合金与非晶态材料的无序优势 不同于传统材料对有序结构（晶格）的追求，本章探讨了如何利用“无序”来提升材料的性能。 1. 高熵合金（HEAs）的相稳定性与机械性能： 分析了在多主元体系中，通过高熵效应、迟滞效应和微观结构不均匀性，如何实现优异的强度、韧性和抗辐照损伤能力。 2. 金属玻璃与复合非晶材料： 阐述了抑制晶化所需的关键成分设计和冷却速率控制。讨论了通过在非晶基体中嵌入纳米晶粒或纤维，构建出具有超高弹性和耐磨性的纳米复合非晶材料的策略。 第三部分：结构控制在能源与环境领域中的应用 第六章：电催化与储能材料的结构优化 本章将理论和结构设计与实际应用紧密结合，着重分析结构控制如何突破当前电化学器件的性能瓶颈。 1. 燃料电池催化剂的表面结构工程： 讨论了如何通过表面缺陷工程和形貌控制，最大化活性位点的暴露度和电子转移效率，尤其是在铂族金属替代材料的开发中。 2. 电池电极材料的体积膨胀管理： 重点分析了锂离子电池负极材料（如硅基材料）在充放电循环中面临的体积变化问题。探讨了利用多孔碳骨架、纳米化设计和表面包覆技术来有效缓冲应力和维持电化学接触的策略。 第七章：智能响应材料与自修复系统的结构设计 本章展望了利用精细结构实现材料对外界刺激的敏感响应和自我修复能力。 1. 形状记忆聚合物与超弹性材料的分子链结构调控： 解释了如何通过交联密度、液晶相或嵌段共聚物的微相分离结构来精确调控材料的回复温度和应变极限。 2. 微胶囊化与自修复涂层： 详细介绍了通过控制微胶囊的壁厚、尺寸分布和有效载荷释放机制，实现涂层在损伤后能够快速触发修复反应的结构设计原理。 本书力求全面覆盖当代材料科学中结构控制这一核心主题，强调从基础原理到前沿应用的无缝衔接，旨在激发读者对下一代功能材料的创新性思考。

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