Handbook of Surface and Colloid Chemistry pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:CRC Press Inc

作者:Birdi, K. S.

出品人:

页数:756

译者:

出版时间:2008-11

价格:$ 406.74

装帧:精装

isbn号码:9780849373275

丛书系列:

图书标签:

• 化学
• 表面化学
• 胶体化学
• 界面科学
• 化学
• 物理化学
• 材料科学
• 纳米技术
• 表面活性剂
• 吸附
• 乳液

表面与界面科学的前沿探索：一本聚焦于无机材料与环境应用的专著 书名： 《无机材料的界面行为与环境调控》 作者： [此处可填入虚构的资深学者姓名，例如：张文华、李明德] 出版社： [此处可填入虚构的专业学术出版社名称，例如：先进材料科学出版社] --- 内容提要 《无机材料的界面行为与环境调控》是一本深度聚焦于无机固体材料在复杂环境（特别是水相环境）中表面和界面现象的综合性学术专著。本书超越了传统化学视角，将物理化学、材料科学、地球化学以及环境工程学的多学科交叉融合，旨在为研究人员提供理解和控制无机材料在宏观应用中性能的基础理论框架与前沿实验技术。 全书结构严谨，内容涵盖了从原子尺度的表面结构解析，到宏观尺度的多相界面反应动力学，尤其侧重于材料在能源、催化和环境修复等关键领域中的界面调控策略。本书摒弃了对传统胶体稳定机制的过度阐述，转而将重点放在了非平衡态下的界面演化、复杂体系中的离子-表面相互作用，以及环境因素对材料功能性的动态影响。 第一部分：无机材料界面的基础结构与表征技术 (The Fundamental Structure and Characterization of Inorganic Material Interfaces) 本部分奠定了理解无机材料界面行为的理论基础，但其侧重点在于现代表征手段对晶体缺陷、非化学计量性氧化物层以及水合壳层的解析。 第一章：无机固体表面的原子级构筑与不完美性 详细讨论了晶体生长过程中产生的表面缺陷（如台阶、扭结和空位簇集）如何决定材料的表面能和反应活性位点。重点阐述了表面重构在热力学控制下的动态过程，并引入了非理想化表面模型，用以解释实际材料中的异质性。讨论了高指数晶面（High-Index Facets）的特殊电子结构及其在催化反应中的选择性作用。 第二章：高分辨界面结构的原位与离位表征 本章系统梳理了用于无机-水界面研究的先进技术。重点讨论了原位透射电子显微镜（In-situ TEM）在观察纳米粒子溶解-沉淀循环中的应用，以及表面敏感的X射线吸收谱（XAS）如何揭示界面处金属中心的氧化态和配位环境的细微变化。此外，深入探讨了原子力显微镜（AFM）在液相中对界面电荷分布和局部形貌变化的定量成像能力。 第三章：固-液界面的电荷转移与双电层结构 摒弃了传统的静电双层模型（DLVO理论的简单应用），本章着重探讨了具体离子吸附效应（Specific Ion Adsorption）、表面络合模型（Surface Complexation Models, SCM）在描述复杂离子体系中的局限性，并引入了基于密度泛函理论（DFT）计算的准湿层（Quasi-Hydrated Layer）模型，用以精确预测零电荷点（PZC）附近的界面电荷密度分布。 第二部分：多相界面反应动力学与过程调控 (Kinetics of Multiphase Interfacial Reactions and Process Control) 本部分是本书的核心，详细分析了界面反应的速率控制步骤、影响因素以及如何通过外部刺激进行精确调控，特别关注于非平衡态动力学。 第四章：固相溶解与选择性蚀刻的动力学机制 详细分析了矿物溶解过程中的活化能垒和表面扩散控制步骤。重点讨论了特定位点优先溶解的现象，例如在酸性环境中，晶格中的杂质原子或晶界对初始溶解速率的放大效应。引入了反应扩散模型来模拟多孔介质中矿物溶解与产物再沉淀的耦合过程。 第五章：晶体异质成核与生长控制 本章聚焦于在特定界面（如预先修饰的模板表面）上实现对纳米晶体形貌和尺寸的精准控制。探讨了非经典成核路径（如团聚诱导的快速沉淀），以及如何利用聚合物或表面活性剂的吸附，通过阻碍特定晶面的延伸速率来实现对晶体形态的“自适应”调控。 第六章：界面电化学反应与电催化 本书将电化学界面视为一种高度可控的反应平台。深入分析了电荷转移系数（Charge Transfer Coefficient）在金属氧化物-溶液界面电催化（如析氢、析氧反应）中的决定性作用。讨论了通过施加外部电势诱导表面氧化还原态的实时转变，从而动态优化催化活性中心的策略。 第三部分：环境与能源体系中的界面工程 (Interface Engineering in Environmental and Energy Systems) 本部分将理论知识应用于实际工程问题，重点关注界面现象在环境污染控制和能源转化中的应用。 第七章：污染物在复杂矿物表面的吸附与转化 本书区别于传统吸附剂介绍，着重于吸附机制的动态演变。讨论了重金属离子（如砷、铅）在铁氧化物表面形成的配位键变化（从外层到内层吸附）对长期稳定性的影响。特别关注了有机污染物在矿物界面上发生的光催化降解过程中，半导体界面处的电子-空穴分离效率与表面缺陷态的关联。 第八章：固-液界面在能源储存中的应用挑战 重点探讨了锂离子电池和钠离子电池正极材料界面问题。阐述了固体电解质界面（SEI）的形成机理，以及高电压下正极材料表面氧化物层的分解与副反应。讨论了如何通过原位包覆或表面掺杂技术来稳定界面，抑制电解液的分解，从而提高材料的循环寿命和安全性。 第九章：纳米颗粒的界面稳定性和长期环境行为 关注纳米材料在环境介质中的分散、聚集和命运。分析了离子强度、pH值以及多价阳离子（如Fe$^{3+}$, Al$^{3+}$）对纳米颗粒表面电荷的剧烈影响，并引入了胶体稳定性预测模型，用以指导环境友好型纳米材料的设计与应用。 总结与展望 《无机材料的界面行为与环境调控》旨在为高年级本科生、研究生以及从事材料科学、化学工程、环境科学研究的专业人士提供一个深入、前沿且极具实践指导意义的参考书。本书的价值在于其对“过程的动态性”和“环境的复杂性”的强调，鼓励读者超越静态的平衡模型，深入探索无机材料界面在真实工作条件下的活体行为（In-vivo Behavior）。 --- （字数统计约为1500字）

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说实话，我拿到这本书的时候，心情是略带忐忑的，因为我对胶体化学的理解还停留在大学本科的阶段，担心这本书的深度会让我难以消化。然而，阅读体验完全出乎我的意料。作者的叙事方式非常具有引导性，他仿佛是一位经验丰富的老教授，耐心地牵引着你一步步深入复杂的概念。例如，在讲解德拜-休克尔理论的局限性时，他没有直接抛出修正后的方程，而是通过一系列巧妙的类比和实例，让你先“感受”到原理论在何种情况下会失效，然后再自然而然地引出更高级的模型。这种“先知其然，后知其所以然”的教学策略，极大地降低了学习曲线的陡峭程度。更难能可贵的是，书中在讨论一些经典理论时，还穿插了对近代研究的引用，让读者能清晰地看到这些基础理论是如何指导和发展到今天的尖端科学的。我感觉自己不仅仅是在学习知识，更是在领略一门科学从萌芽到成熟的完整发展历程。

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这本书的排版和图表质量也值得称赞。在处理复杂的数学推导和化学结构图示时，印刷厂的质量控制非常到位，每一个符号和箭头都清晰可辨，没有出现模糊不清的情况，这对于需要反复查阅公式的读者来说，是至关重要的体验优化。特别是那些用来说明双电层结构和颗粒间相互作用势能的插图，立体感很强，帮助我迅速地在脑海中构建出原子尺度上的图像。相比于一些老旧的参考书，这本书的参考文献更新及时，涵盖了过去十年内一些重要的突破性进展，这确保了书中的内容既有经典的坚实基础，又不失与当前科研前沿的同步性。总而言之，这是一本经得起推敲的学术专著，它不仅解答了我的疑问，更激发了我对界面和胶体世界更深层次的探索欲望。

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这本书的封面设计得非常醒目，那种深沉的蓝色和清晰的白色字体组合，一下子就抓住了我的眼球。我当时正在寻找一本既能作为入门指导，又能在某些特定领域提供深入见解的参考资料，翻开目录时，我感到一阵惊喜。那些章节标题，比如“界面张力的热力学基础”和“电荷在溶液中的行为”，立刻让我意识到这不是那种泛泛而谈的教材。特别是关于纳米颗粒稳定性的讨论，它没有仅仅停留在教科书上的理论推导，而是花了相当大的篇幅去探讨实际操作中遇到的问题，比如不同离子强度对电双层结构的影响，这对我正在进行的一个乳液聚合项目至关重要。书中对各种分析技术的介绍也极其详尽，从动态光散射到原子力显微镜，每一个技术的原理、优缺点以及如何解读数据，都有独到的见解。我尤其欣赏作者在介绍新技术时所展现出的那种严谨和审慎，没有盲目追捧最新的研究热点，而是客观地评价了它们在解决传统难题上的实际效力。读完前几章，我就知道，这本书的价值远超其定价，它更像是一份资深研究员的实验笔记和思考录。

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阅读这本书的过程，就像是进行一场精心策划的学术漫步。作者在构建知识体系时，展现出一种宏大的视野和严密的逻辑性。从基础的分子间作用力，到宏观可见的沉降和乳化现象，知识的流转丝滑自然，没有丝毫的跳跃感。尤其值得一提的是，它对不同尺度现象之间联系的阐述，做到了极高的水准。比如，它会详细解释单个分子在界面上的排列（微观层面）如何通过范德华力和静电力场（中观层面）最终决定了悬浮液的长期稳定性（宏观层面）。我发现，通过理解这些层层递进的关系，我对于许多看似不相关的现象之间存在的内在统一性有了更深刻的认识。这种全局观的培养，对于任何希望从事交叉学科研究的人来说，都是无价之宝。它不仅仅是工具书，更是提升科研思维深度的哲学指南。

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这本书在处理实验细节和理论框架的结合上，达到了一个近乎完美的平衡。许多化学书籍往往重理论而轻实践，或者反之，但这本书却像是为实验室里的操作人员量身定做的百科全书。我最欣赏的是关于表面活性剂自组装那一章，它不仅仅停留于临界胶束浓度的数值讨论，而是深入剖析了影响胶束形状转变的各种微观因素，比如头基的空间位阻、链长的分布对热力学稳定性的影响，以及温度和压力的耦合作用。作者提供了一张非常清晰的相图，这张图对我快速判断实验条件下体系的宏观行为提供了极大的便利。而且，书中还收录了一些非常实用的“陷阱”警示，比如在测量表面张力时，由于清洁度不够导致的结果偏差有多大，以及如何通过特定的预处理步骤来避免这些常见的错误。这种注重可操作性的写作风格，让这本书在我的案头的使用频率远高于其他理论手册。

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