B-C-N Nanotubes and Related Nanostructures pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Yap, Yoke Khin 编

出品人:

页数:312

译者:

出版时间:2009-7

价格:$ 190.97

装帧:

isbn号码:9781441900852

丛书系列:

图书标签:

• 纳米管
• 碳纳米管
• 纳米结构
• 材料科学
• 纳米技术
• 化学
• 物理
• 电子学
• 生物医学
• 工程学

《分子之丝：纳米材料的结构、性质与前沿应用》 在微观世界的边缘，一种全新的材料范式正在崛起。从原子层面的精巧构筑，到宏观世界的颠覆性变革，纳米材料以其前所未有的特性，正在重塑我们对物质的认知，并为科学技术的发展开辟无限可能。《分子之丝：纳米材料的结构、性质与前沿应用》深入探索了这一令人振奋的领域，为读者呈现一幅关于纳米材料的全面而深刻的画卷。 本书并非专注于某一类特定的纳米结构，而是以更广阔的视角，系统地梳理了纳米材料的宏观概念、基本原理以及跨学科的应用潜力。我们从纳米尺度下物质行为的独特性出发，揭示了尺寸效应、表面效应和量子效应如何赋予纳米材料与块体材料截然不同的物理、化学和生物学特性。通过对原子、分子和宏观材料之间桥梁的解析，读者将理解为何纳米材料能够成为现代科学技术创新的核心驱动力。 一、 纳米世界的基石：结构与构筑 本书首先将带领读者走进纳米材料多样化的结构世界。我们将从最基础的纳米颗粒（如量子点、金属纳米颗粒）出发，探讨其尺寸、形状、表面化学和晶体结构如何影响其宏观性能。随后，我们将深入研究各种一维纳米材料，例如纳米线、纳米棒和纳米带，解析其各向异性的结构如何带来独特的导电、导热和光学性质。 接着，我们对二维纳米材料进行详细阐述，其中不乏近年来备受瞩目的二维原子晶体，如石墨烯及其衍生物。我们将剖析它们的层状结构、电子结构以及特殊的电子传输特性，并探讨如何通过层数的调控、掺杂以及与其他材料的复合，来进一步优化其性能。 此外，本书还将触及三维纳米结构，例如多孔纳米材料（如金属有机框架MOFs、共价有机框架COFs）、纳米海绵以及各种复杂形貌的纳米组装体。我们将解析这些复杂结构如何通过其高比表面积、独特的孔隙结构以及协同效应，在催化、吸附、分离和传感等领域展现出强大的应用潜力。 二、 性能的奥秘：物理、化学与生物学特性 理解纳米材料的结构是第一步，更重要的是揭示其独特的性能。本书将深入剖析纳米材料在不同尺度下呈现出的丰富多样的物理、化学和生物学特性。 在物理性能方面，我们将探讨纳米材料在光学、电学、磁学和热学等方面的异常表现。例如，量子点如何产生尺寸依赖的光致发光，金属纳米颗粒为何会展现出表面等离子体共振效应，以及纳米材料如何影响材料的导电性和导热性。我们还将讨论纳米材料在力学性能上的提升，如其高强度、高韧性和优异的耐磨性。 在化学性能方面，本书将重点关注纳米材料的催化活性、反应性和吸附能力。纳米材料巨大的比表面积和丰富的表面活性位点，使其成为高效的催化剂载体或催化剂本身，在有机合成、环境治理和能源转化等领域发挥着至关重要的作用。同时，我们也将探讨纳米材料在传感器领域的应用，如何通过其表面相互作用引起的信号变化来实现高灵敏度的检测。 在生物学性能方面，本书将深入探讨纳米材料与生物体之间的相互作用。我们将介绍生物相容性、生物降解性、靶向输送以及纳米医学等前沿领域。了解纳米材料如何用于药物递送、生物成像、疾病诊断以及组织工程，将为读者打开一个全新的视野。 三、 智慧的涌现：前沿应用与未来展望 《分子之丝》的另一大亮点在于其对纳米材料前沿应用的全面梳理和深刻剖析。本书将带领读者领略纳米技术如何渗透到各个领域，并为人类社会的进步贡献力量。 在能源领域，纳米材料在太阳能电池、燃料电池、锂离子电池和超级电容器等储能器件中扮演着关键角色，其高效率的能量转换和储存能力正在推动着清洁能源革命。 在环境领域，纳米材料被广泛应用于水净化、空气过滤、污染物降解和环境监测，为解决日益严峻的环境问题提供了创新的解决方案。 在信息技术领域，纳米材料是构建下一代电子器件、光电器件和存储器件的基础，其超小的尺寸和独特的电学性能将带来更快的处理速度和更大的存储密度。 在医疗健康领域，纳米技术正在彻底改变疾病的诊断和治疗方式。靶向药物递送系统、纳米机器人、生物传感器以及用于组织修复和再生的纳米材料，正在为人类健康带来革命性的突破。 此外，本书还将探讨纳米材料在先进制造、航空航天、农业以及纺织等领域的创新应用，展现纳米技术普适性的强大力量。 《分子之丝：纳米材料的结构、性质与前沿应用》不仅仅是一本关于纳米材料的科普读物，更是一本激发思考、引领创新的指南。它旨在为对纳米科学与技术感兴趣的广大学者、研究人员、工程师以及社会各界人士提供一个全面、深入且前瞻性的知识框架。通过阅读本书，读者将能够深刻理解纳米材料的内在逻辑，洞察其无限的可能性，并或许能够从中汲取灵感，投身于这场塑造未来科技格局的宏伟事业之中。

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这本书的叙事风格异常古典且严谨，它仿佛是建立在一个坚不可摧的数学和物理基础之上的堡垒。每一章的逻辑推进都像是精密齿轮的咬合，不留一丝空隙，这对于追求绝对准确性的资深研究人员来说，无疑是最好的阅读体验。我阅读它的目的，主要是为了寻找一些关于纳米结构界面电子态转移的早期理论模型，并试图将其与我正在研究的量子点材料进行跨学科的类比。书中对于晶格失配和应力分布的张量分析，虽然极其专业，但确实为理解宏观应变如何影响微观电子行为提供了坚实的数学框架。美中不足的是，近十年来的计算化学进展，尤其是一些基于密度泛函理论（DFT）的突破性成果，在这本书中似乎着墨不多。它更多地停留在经典的固态物理和半导体物理的视角下。对于习惯了现代第一性原理计算的读者来说，可能会觉得在求解复杂多体问题时的工具箱略显陈旧，尽管其基础理论依然无可指摘。

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我是在一个要求撰写综述性报告的背景下翻阅此书的，希望能从中找到关于能源存储领域中，纳米材料电荷传输效率的系统性总结。这本书在结构导电性和表面积利用率方面的论述非常到位，它清晰地划分了不同维度限制因素，如颗粒间接触电阻、孔隙率、以及晶界散射效应等。这些分类论述层次分明，让人可以迅速定位到自己需要的关键信息点。特别是关于电解质与活性材料界面相稳定性的章节，尽管没有直接讨论锂离子电池的循环性能衰减，但其中关于表面能与界面能的平衡分析，为我理解固态电解质界面（SEI）的形成机制提供了绝佳的理论参考。然而，这本书似乎更偏向于纯粹的材料科学和物理，对于实际器件的工程化挑战，如大规模制备的可行性、成本控制以及长期运行中的热管理问题，讨论得相对较为简略。这使得它更像是一本纯粹的“科学原理”教科书，而非一本“工程应用”指南。

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我拿到这本书时，首先被其详尽的实验流程记录所震撼，简直就像是一本高级操作手册的升级版。我原本期望能从中找到一些关于特定催化剂体系在高温高压下性能退化的机制分析，但书中更多的是对宏观性能的描述和理论模型的构建，这对我目前正在进行的反应动力学研究来说，信息密度略显不足。当然，对于那些致力于新材料设计和初步表征的学者而言，这本书无疑是宝库。它对不同制备路线的优缺点进行了极其细致的对比，比如，不同热解温度对碳材料晶格缺陷密度的影响，都有详尽的数据支撑。我花了大量时间去研究其中关于薄膜沉积速率与最终材料电学性能之间关系的那一章，其细腻程度远超我读过的任何一篇期刊综述。然而，我个人的遗憾在于，缺乏对“失败案例”的讨论，很多教材倾向于展示成功路径，但工程实践中，了解哪些参数组合会导致灾难性失败，往往能节省大量时间和资源。如果作者能加入更多关于工艺鲁棒性和误差分析的部分，这本书的实用价值将提升一个档次。

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这本书的装帧和排版简直是一场视觉的盛宴，那种厚重感和纸张的质地，初次上手就让人感觉到这是一部份量十足的学术巨著。我特别欣赏它在图文布局上的匠心独运，那些复杂的分子结构图和实验装置的示意图，被清晰、精准地呈现出来，即便是初次接触这个领域的读者，也能大致把握其核心概念。虽然我关注的重点并非纳米管本身，而是其在生物医学成像领域的应用潜力，但即便如此，书中关于材料合成和表征方法的细致描述，也为我理解后续的功能化改造提供了坚实的基础。作者似乎非常擅长将深奥的物理化学原理，通过直观的图示和严谨的逻辑链条串联起来，使得原本枯燥的理论部分变得引人入胜。不过，如果能增加一些关于数据可视化处理的前沿技术介绍，那就更加完美了，毕竟在当代的科研工作中，如何高效地处理和展示海量实验数据，与实验本身同等重要。整体而言，这是一本从物理层面构建知识体系的典范之作，它的深度和广度都值得细细品味。

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这本书的语言风格带着一种浓厚的学术传统色彩，句子结构往往很长，充满了大量的从句和专业术语的嵌套，这使得阅读体验更像是在啃一块硬骨头，需要极高的专注度。我试图从中提取一些关于纳米材料在光催化领域中电荷分离效率的经验数据，但书中主要聚焦于材料本身的形貌控制和本征光吸收特性，对于复杂的多相催化反应动力学和活性位点的识别，着墨不多。我不得不承认，书中关于材料缺陷工程对电子结构调控的章节，写得非常精彩，它系统地梳理了掺杂、空位引入等手段对能带结构的影响机制，展现了作者深厚的理论功底。不过，对于非物理或化学背景的工程师来说，要完全消化这些内容，可能需要先补充大量的前置知识，比如扎实的晶体学和量子力学基础。这本书无疑是为已经具备较高学术素养的读者准备的“进阶指南”，它不适合作为入门读物，因为它对读者的知识储备有着较高的隐含要求，每一个概念的提出都默认读者已经掌握了前一个概念。

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