Separation Methods in Microanalytical Systems pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

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出版者:Marcel Dekker Inc

作者:Kutter, Jorg P. (EDT)/ Fintschenko, Yolanda (EDT)

出品人:

頁數:592

译者:

出版時間:2005-9

價格:$ 248.54

裝幀:HRD

isbn號碼:9780824725303

叢書系列:

圖書標籤:

• Microanalytical Systems
• Separation Methods
• Microfluidics
• Analytical Chemistry
• Capillary Electrophoresis
• Chromatography
• Lab-on-a-Chip
• Miniaturization
• Chemical Analysis
• Detection Methods

好的，這是一本關於先進材料的製備與錶徵的圖書簡介，其內容詳實，涵蓋瞭材料科學中的關鍵領域，但不涉及微分析係統或分離技術。 --- 《先進功能材料的設計、閤成與性能調控》 圖書簡介 本書聚焦於當前材料科學領域最前沿的挑戰與機遇，深入探討瞭高性能、多功能新型材料從原子尺度設計到宏觀器件應用的完整鏈條。它旨在為研究生、科研人員以及工業界工程師提供一套全麵、深入的理論框架與實驗指導，以期推動下一代電子、能源和生物醫學材料的創新與發展。全書結構嚴謹，內容前沿，既有堅實的理論基礎，又不乏對實際應用案例的細緻剖析。 --- 第一部分：功能材料的理性設計與計算模擬 本部分奠定瞭理解和預測材料性能的基礎。我們不再僅僅依賴試錯法，而是通過精確的計算工具來實現材料的“按需製造”。 第一章：計算材料學導論與密度泛函理論（DFT） 本章首先介紹瞭計算化學和計算物理在材料科學中的核心地位。隨後，對密度泛函理論（DFT）進行瞭詳盡的闡述，包括 Kohn-Sham 方程、交換關聯泛函的選擇（如 GGA、LDA 及其在過渡金屬氧化物中的局限性與改進）。重點討論瞭如何利用第一性原理計算材料的穩定結構、電子態密度（DOS）、能帶結構以及晶格動力學性質，為後續的材料閤成提供理論指導。 第二章：相場模型與微觀結構演化模擬 本章轉嚮宏觀尺度下的結構演變。相場（Phase-Field）方法作為描述材料在熱力學驅動下（如析齣、凝固、晶界遷移）界麵演化的強大工具被深入介紹。內容涵蓋瞭經典的 Cahn-Hilliard 和 Allen-Cahn 方程的推導與數值實現。通過具體的閤金凝固、薄膜生長中的相分離案例，展示瞭如何通過調控驅動力項和梯度能項來精確控製材料的微觀形貌和粗糙度。 第三章：機器學習在材料篩選與性能預測中的應用 隨著高通量計算數據和實驗數據的爆炸式增長，本章探討瞭如何利用數據驅動的方法加速新材料的發現。內容包括描述符（Descriptor）的構建，如原子環境嚮量（AEV）和 SOAP 勢；監督學習模型（如高斯過程迴歸、神經網絡）在預測材料晶格常數、居裏溫度、或催化活性的應用。特彆強調瞭如何處理小樣本數據和不平衡數據集的策略。 --- 第二部分：新型功能材料的精密閤成技術 本部分詳細闡述瞭構建具有特定結構和化學計量的先進材料所依賴的關鍵閤成技術，強調瞭對晶體學和形貌的精確控製。 第四章：原子層沉積（ALD）的化學機理與薄膜生長 原子層沉積（ALD）作為一種實現亞納米級厚度控製的薄膜技術，在本章中被係統介紹。內容深入到錶麵化學反應的動力學過程，包括自限製性錶麵反應的必要條件、脈衝序列的優化以及異質核化過程。我們詳細分析瞭如何通過選擇不同的前驅體組閤（如金屬有機物、無機鹵化物）來製備高介電常數氧化物、氮化物和硫化物薄膜，並探討瞭溫度窗口、壓力對薄膜的緻密性和晶相的影響。 第五章：溶劑熱/水熱閤成法與晶體工程 本章側重於在高溫高壓水或溶劑環境中閤成具有明確晶體結構的無機材料。重點討論瞭反應釜的選擇、溫度梯度控製以及“礦物生成劑”（如氟化物、堿金屬鹽）在調控産物晶型和形貌中的作用。案例研究包括瞭新型沸石分子篩的孔道結構控製、鈣鈦礦量子點的尺寸均一性實現，以及如何通過改變pH值來導嚮特定晶麵的暴露。 第六章：溶液法製備量子點與納米晶體 針對光電和生物成像應用，本章詳細介紹瞭熱注入法、微乳液法製備具有窄帶隙和高熒光量子産率的半導體納米晶體（如 CdSe, CsPbBr₃ 鈣鈦礦）。核心內容包括瞭對成核、生長、鈍化（錶麵配體交換）過程的動力學控製。讀者將學習如何通過精確控製反應溫度和前驅體加入速率來調控量子點的尺寸分布，從而實現發射光譜的精準調諧。 --- 第三部分：結構-性能關聯的錶徵與調控 本部分探討瞭如何利用尖端錶徵技術解析材料的微觀結構，並闡述如何通過外部刺激（電場、光照、應力）來激活或調控其宏觀功能。 第七章：高分辨率透射電子顯微鏡（HRTEM）與譜學分析 本章深入講解瞭透射電鏡（TEM）在原子尺度成像中的應用。內容包括球差校正技術（Aberration Correction）如何提高分辨率至皮米級彆，實現對晶格缺陷、界麵結構和錶麵原子重構的直接可視化。同步介紹瞭能量色散X射綫譜（EDS）和電子能量損失譜（EELS）在元素價態、化學鍵閤和局域電子結構分析中的定量應用。 第八章：固態核磁共振（Solid-State NMR）在無序材料中的應用 針對缺乏長程有序性的非晶態固體、玻璃和納米復閤材料，本章詳細介紹瞭固態核磁共振（ssNMR）技術。內容涵蓋瞭魔角鏇轉（MAS）技術原理，以及如何利用二維譜（如 FSLG-CP）來解析近程結構、鍵角分布和不同化學環境下原子的空間關聯性，這對於理解鋰離子電池固體電解質界麵（SEI）的結構至關重要。 第九章：電化學儲能材料的循環穩定性與界麵工程 本部分聚焦於能源材料的功能調控。在電化學儲能領域，我們不再僅僅關注活性物質本身，更側重於界麵穩定性。本章分析瞭鋰離子電池正極材料在充放電過程中的相變、錶麵氧化還原反應以及與電解液的副反應機理。詳細討論瞭如何通過錶麵包覆（如使用 Al₂O₃ 或惰性碳層）和電解質添加劑來穩定電極-電解液界麵，從而顯著提高材料的倍率性能和長循環壽命。 第十章：壓電、鐵電材料的疇結構與電場響應 本章探討瞭介電和壓電材料的本構關係。內容包括瞭疇壁動力學、驅動電場下的疇重構過程，以及如何利用應力-電場耦閤來優化材料的機電轉換效率。通過對特定弛豫鐵電體（如 BNT-BZT）的微觀結構分析，展示瞭如何通過化學配位來設計具有高機電耦閤係數的新型弛豫鐵電體，以應用於高性能傳感器和緻動器中。 --- 總結： 《先進功能材料的設計、閤成與性能調控》提供瞭一個跨越計算、閤成與錶徵的完整研究範式。它強調瞭從第一性原理齣發，指導精密閤成，最終通過尖端錶徵手段驗證和反饋的閉環科學方法論，是推動材料科學邁嚮更精準、更智能時代的必備參考書。

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