Sensors for Chemical and Biological Applications pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:CRC Pr I Llc

作者:Ram, Manoj Komar/ Kumar, Ashok/ Bhethanabotla, Venkat R.

出品人:

页数:378

译者:

出版时间:2010-4

价格:$ 164.92

装帧:HRD

isbn号码:9780849333668

丛书系列:

图书标签:

• Sensors
• Chemical Sensors
• Biosensors
• Analytical Chemistry
• Detection
• Environmental Monitoring
• Biomedical Applications
• Microfluidics
• Nanomaterials
• Signal Processing

好的，这是一份关于一本名为《先进材料的界面现象与功能化设计》的图书简介，该书内容与您提到的《Sensors for Chemical and Biological Applications》无关，并力求详实自然： --- 《先进材料的界面现象与功能化设计》图书简介 作者： [此处可想象的作者姓名，例如：张伟, 李明, 王芳] 出版社： [此处可想象的出版社名称，例如：科技前沿出版社] ISBN： [此处可想象的ISBN号] 深度解析与前沿洞察：从微观到宏观的材料界面调控艺术 在现代科学技术飞速发展的浪潮中，材料科学始终占据着核心地位。然而，当我们深入探究材料的宏观性能如何被精确调控时，焦点往往会自然地汇聚到其界面——那个连接不同相体、决定相互作用、并最终赋予材料特定功能的关键区域。 《先进材料的界面现象与功能化设计》并非一本关注具体传感器的专著，而是一部立足于物理化学基础、深入探讨材料界面行为及其功能化策略的综合性学术论著。本书旨在系统梳理和前瞻性展望当前材料界面科学领域中最具挑战性、也最具创新潜力的研究方向，为材料科学家、化学工程师以及相关领域的研发人员提供一个坚实的理论框架和丰富的设计工具箱。 本书的叙事逻辑围绕“理解界面、调控界面、应用界面”三大核心支柱展开，内容覆盖面广，理论推导严谨，且紧密结合了当前工程实际中的需求与突破点。 第一部分：界面基础理论的重塑与深化 本部分着重于夯实读者对界面现象的理解深度，超越传统的表面能概念，进入到更精细的量子力学和统计热力学层面。 1.1 界面结构与电子态的精细表征： 我们详尽讨论了固-液、固-气、固-固界面在原子尺度上的构筑差异。引入了先进的谱学技术（如X射线光电子能谱的高分辨分析、表面等离子体制约增强拉曼散射（SEIRAS）的理论建模）如何揭示界面原子的局部电子环境变化。特别关注了异质结界面处电荷转移和能带弯曲现象，这对理解催化和电化学过程至关重要。 1.2 跨尺度界面热力学与动力学： 界面过程的驱动力往往是复杂且多尺度的。本章系统阐述了如何利用密度泛函理论（DFT）计算界面结合能，并结合蒙特卡洛模拟和分子动力学（MD）模拟，来预测界面在不同温度和压力下的平衡构型与动力学弛豫过程。我们重点分析了界面缺陷（如晶格失配、空位）对界面能垒的影响。 1.3 润湿性与界面张力的精确控制： 润湿性是决定粉体制备、涂层均匀性和多相反应效率的关键参数。本书不仅回顾了Young方程，更深入探讨了在曲率效应显著或存在强电场干扰下的动态润湿行为，并介绍了利用表面活性剂和梯度表面形貌实现超疏水/超亲水性可切换设计的最新进展。 第二部分：功能化设计策略与新颖界面构筑技术 界面的价值在于其可设计性。本部分是本书的实践核心，集中介绍了如何通过精确的化学和物理手段，赋予材料界面特定的功能。 2.1 界面化学锚定与共价键构建： 讨论了如何利用“点击化学”、“硅烷偶联剂”等策略，在惰性基底表面实现特定官能团的定向接枝。重点分析了通过控制反应动力学，避免多层覆盖和空间位阻，以最大化活性位点暴露的优化方法。 2.2 模板引导与自组装界面工程： 介绍了利用液晶、块状共聚物或生物分子自组装，在界面上构建周期性或非周期性的超分子结构。深入剖析了如何通过调控溶剂极性、温度和浓度梯度，实现纳米级有序结构的动态生长与稳定。 2.3 动态共价化学与响应性界面： 针对环境敏感材料的设计，本章聚焦于可逆键合（如Diels-Alder反应、氢键网络）在界面上的应用。这使得材料界面能够响应光照、pH值、温度或氧化还原状态的变化，实现自修复、可降解或功能切换。 2.4 异质结复合体的界面工程： 在催化、能源转换等领域，不同材料的复合至关重要。本书详述了原子层沉积（ALD）技术在构筑高质量、界面清晰的超薄层状异质结中的应用，以及如何精确控制层间距，以优化载流子分离效率和电荷传输路径。 第三部分：界面功能在先进材料中的宏观体现 本部分将前两部分的理论与技术成果，具体映射到几个高价值的应用领域，展示界面调控带来的性能飞跃。 3.1 界面效应在异相催化中的调控： 探讨了活性位点几何结构、配位环境以及电子结构如何通过界面相互影响。分析了负载型催化剂中载体-活性物种界面的“锚定效应”与“协同效应”，以及如何通过界面修饰提升反应的选择性和稳定性。 3.2 能源存储界面阻抗的优化： 聚焦于电池和超级电容器电极/电解质界面。详细分析了固态电解质界面（SEI）的形成机制、结构演变及其对界面电阻的影响。介绍了利用界面涂层技术，有效抑制锂枝晶生长和界面副反应的策略。 3.3 生物材料与界面的生物相容性： 讨论了蛋白质吸附、细胞粘附等生物学过程如何被材料表面（包括粗糙度、电荷密度和表面化学）所主导。介绍了通过“隐形”界面（如聚乙二醇化）和生物活性配体锚定，实现对细胞命运进行精确调控的设计思路。 结语 《先进材料的界面现象与功能化设计》不仅是一本教科书，更是一份导引未来研究方向的蓝图。它强调跨学科思维，要求读者将物理、化学、材料学和工程学的知识融会贯通，以期在材料设计的每一个关键环节——界面——上实现精准控制，从而创造出具有颠覆性性能的新一代先进材料。本书图文并茂，包含大量实例分析和前沿文献引用，是深入理解和创新材料界面科学的必备参考书。

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