Silica-Based Materials for Advanced Chemical Applications pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Pagliaro, Mario

出品人:

页数:186

译者:

出版时间:2009-3

价格:$ 133.34

装帧:

isbn号码:9781847558985

丛书系列:

图书标签:

• Silica
• Materials Chemistry
• Chemical Applications
• Nanomaterials
• Catalysis
• Adsorption
• Separation
• Sensors
• Biomaterials
• Surface Chemistry

绿色化学与可持续能源：面向环境友好的催化剂和吸附剂的设计与应用 本书聚焦于当前化学领域最紧迫的挑战：如何通过创新的材料科学方法，实现环境友好型化学过程和可持续能源解决方案。 面对日益严峻的全球气候变化和资源枯竭问题，开发高效、低毒、可再生的化学转化和污染物去除技术已成为科学研究的重中之重。本书深入探讨了利用新型有机-无机杂化材料、生物质衍生物以及先进纳米结构材料，在催化和吸附领域取得的突破性进展。 本书结构严谨，内容涵盖了从基础理论到实际应用的多个层面。首先，它系统回顾了绿色化学的十二项原则在材料设计中的体现，强调了原子经济性、溶剂选择和能源效率在现代化学工程中的核心地位。随后，重点转向了新型多相催化剂的设计策略。 第一部分：环境催化：从分子设计到反应工程 本部分详细阐述了如何设计和制备具有高活性和高选择性的多相催化剂，以替代传统的均相或高能耗催化体系。 1. 贵金属替代与单原子催化剂（SACs）的兴起： 本书深入分析了铱、铂等贵金属的资源稀缺性和高成本问题，并详尽介绍了负载型过渡金属催化剂（如铁、钴、镍基材料）在氧化还原反应中的潜力。特别值得一提的是，单原子催化剂（SACs）的章节，阐述了如何通过精确调控载体与单个金属原子之间的配位环境，实现对反应中间体的电子效应和几何效应的精细调控。讨论了原子层沉积（ALD）和热解法在构建稳定、高分散SACs中的应用，并展示了它们在小分子活化（如甲烷氧化、二氧化碳还原）中的卓越性能。 2. 光催化与电催化：利用可再生能源驱动化学反应： 在可持续能源转化方面，本书着重介绍了利用太阳能和电能驱动化学反应的先进材料体系。 光催化材料： 详细考察了基于半导体材料（如氧化钛、氮化碳）的改进策略，旨在拓宽其光吸收范围并提高电荷分离效率。探讨了构建异质结（如n-p型结、扎哈罗夫结）以加速光生载流子分离的原理，并展示了在水分解制氢和污染物光降解中的应用实例。强调了界面工程在优化光催化剂光吸收和表面反应位点几何排布中的关键作用。 电催化剂： 侧重于电化学二氧化碳还原（CO2RR）和氧气还原反应（ORR）的非贵金属催化剂。深入分析了碳材料（如石墨烯、碳纳米管）的氮化和掺杂改性对提高催化活性的影响机制，揭示了缺陷工程如何影响催化剂的电子结构和吸附能，从而优化关键中间体的吸附强度。 3. 生物质转化催化：从废弃物到高价值化学品： 鉴于生物质是未来可再生碳源的主体，本书专门开辟章节探讨了高效、选择性地将纤维素、半纤维素和木质素转化为燃料和平台化合物的催化剂。重点介绍了多功能催化剂的设计，即催化剂需要同时具备酸性位点（用于水解或脱水）和金属催化位点（用于加氢或脱氢）。讨论了水热处理和催化剂的稳定性问题，以确保催化剂能在复杂水相体系中长期稳定运行。 第二部分：环境修复与资源回收：高效吸附剂的理性设计 本部分聚焦于如何利用高比表面积和可调孔隙结构的材料，实现对水体和空气中有害物质的捕获与回收。 1. 金属有机框架（MOFs）和共价有机框架（COFs）在气体分离与储存中的应用： MOFs和COFs因其超高的孔隙率和可定制的化学环境，成为吸附和分离领域的研究热点。本书详细介绍了如何通过改变有机配体和金属节点的选择，来调控框架的孔径大小和表面化学性质，以实现对特定气体的选择性吸附，如捕集低浓度二氧化碳或分离烷烃/烯烃。此外，还讨论了如何通过后合成修饰（PSM）技术，在框架内部引入活性功能基团，以增强对酸性气体（如硫化氢）的化学吸附能力。 2. 离子交换与重金属去除： 针对水污染问题，本书深入分析了螯合树脂和功能化纳米吸附剂在去除重金属离子（如铅、砷、镉）方面的性能。重点讨论了设计具有高亲和力的多齿配位基团，并将其固定在稳定骨架上的方法。比较了静态吸附与动态柱床反应器在实际水处理工程中的优缺点，并强调了吸附剂的再生与循环使用技术，以降低处理成本和环境负荷。 3. 有机污染物降解与膜分离技术集成： 讨论了利用新型多孔材料（如介孔碳和石墨烯氧化物复合材料）高效吸附持久性有机污染物（POPs）的机理。此外，本书还探讨了将吸附材料与膜分离技术（如纳滤、正渗透）相结合，实现污染物的高效富集和后续处理的集成系统设计。分析了膜污染（Fouling）的发生机制以及如何通过表面功能化来提高膜的选择透过性和抗污染能力。 结语与展望 全书最后部分对未来发展趋势进行了展望，强调了多学科交叉的重要性，特别是计算化学（DFT计算）在预测新型催化位点和吸附机制中的指导作用。强调了将实验室成果转化为工业规模应用所面临的工程挑战，如材料的机械强度、长期稳定性以及成本效益分析。本书旨在为从事绿色化学、材料科学、能源技术和环境工程的科研人员和工程师提供一个全面而深入的参考框架。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

总而言之，这本书给我带来的不仅是知识的积累，更是一种对未来科技发展的深刻洞察。它所描绘的“高级化学应用”图景，不仅仅停留在理论层面，更与我们的日常生活息息相关。从更高效的工业生产，到更精准的医疗手段，再到更智能的环境监测，硅基材料似乎无处不在，扮演着至关重要的角色。这本书的专业性和前瞻性，让我有理由相信它将成为该领域的重要参考著作。即使我不是材料科学或化学领域的专业人士，也能从中领略到材料创新的魅力，以及科技如何不断地改变着我们的世界。我期待着在阅读这本书的过程中，能够不断地激发我的求知欲，并为我打开更多理解和探索科学奥秘的大门。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度和广度着实令人印象深刻，尤其是它在探讨“高级化学应用”时所展现出的细致入微。我最感兴趣的部分是关于硅基材料在催化领域的最新进展。众所周知，催化剂对于许多化学反应至关重要，它能极大地提高反应效率，降低能耗。而书中对多孔硅和介孔二氧化硅的详细阐述，让我看到了它们作为新型催化剂载体或直接催化剂的巨大潜力。我了解到，这些材料独特的孔道结构和巨大的比表面积，能够为反应物提供更多的活性位点，并优化反应物的扩散过程，从而实现前所未有的催化性能。此外，书中还探讨了如何通过对硅基材料进行表面修饰，例如引入金属纳米颗粒或有机官能团，来进一步调控其催化活性和选择性。这不仅仅是理论的探讨，书中很可能还包含了大量的实验数据和研究案例，展示了这些材料在实际应用中的成功案例。这让我对未来的绿色化学和可持续发展充满了信心，相信硅基材料将在其中扮演越来越重要的角色。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁而富有科技感，深蓝色的背景搭配银色的文字，让人一眼就能感受到它所聚焦的“硅基材料”的精炼与高级。在拿到这本书之前，我其实对硅基材料的认知仅限于最基础的半导体应用，比如电脑芯片。然而，当我翻开这本书，即使只是浏览目录和前言，就立刻被它宏大的视野所震撼。它似乎不仅仅是在介绍某种材料，而是在描绘一个由硅基材料构建的未来蓝图。我特别注意到其中几章的标题，比如“纳米多孔硅的催化性能”、“介孔二氧化硅在药物递送中的应用”以及“杂化硅基材料在传感器领域的潜力”。这些标题让我联想到生活中许多前沿的科学技术，比如更高效的化学反应催化剂，能够精准靶向治疗的药物载体，以及能够实时监测环境变化的智能传感器。这本书仿佛是一扇通往先进化学应用世界的大门，而硅基材料则是开启这扇门的钥匙。我对于其中的“高级化学应用”充满了好奇，迫切想知道这些材料如何在催化、分离、传感、能量存储甚至生物医学等领域发挥突破性的作用。我相信，这本书不仅能满足我作为一名普通读者对前沿科技的好奇心，更能为我提供一个全新的视角来理解材料科学与化学应用之间的紧密联系。

评分☆☆☆☆☆

让我眼前一亮的是这本书在“高级化学应用”的另一个关键领域——药物递送系统的阐释。过去，药物的有效性和副作用一直是困扰医学界的两大难题。而这本书似乎为我们提供了一种充满希望的解决方案。书中对纳米多孔硅作为药物载体的描述，让我看到了其在实现精准药物释放方面的巨大潜力。这种材料独特的纳米结构，能够将药物分子有效地封装在内部，并根据体内的特定生理环境（如pH值、温度或酶活性）来控制药物的释放速率和位置。这意味着，未来的药物治疗将更加精准，能够最大限度地提高疗效，同时最大限度地减少对健康组织的损害。我非常期待书中能够深入介绍不同类型的硅基药物载体，以及它们在癌症治疗、基因治疗等前沿医学领域的具体应用。这本书不仅能为我提供科学的知识，更能激发我对如何利用先进材料改善人类健康的思考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的另一大亮点在于它对硅基材料在传感器技术方面的探索。我们生活在一个信息爆炸的时代，对环境监测、生物信号检测的需求日益增长。而这本书似乎就提供了构建下一代高性能传感器的关键。书中关于介孔二氧化硅和杂化硅基材料在传感器领域的应用，让我看到了这些材料在检测特定化学物质、生物分子甚至气体时的灵敏度和选择性。例如，通过在硅基材料表面引入特定的识别基团，可以使其对目标分析物产生特异性响应，并将其转化为可检测的电信号或光学信号。这对于环境污染物监测、疾病早期诊断以及工业过程控制都具有革命性的意义。我尤其好奇书中是否会涉及如何将这些硅基传感器微型化、集成化，从而实现便携式、低成本的传感器系统，这无疑将极大地拓展传感技术的应用范围。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆