手性纳米材料 唐智勇 手性纳米材料研发书籍

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店铺: 蓝墨水图书专营店
出版社: 化学工业出版社
ISBN:9787122303653
商品编码:28297228391

具体描述



手性材料的微观世界:一场探索之旅 在物质的浩瀚宇宙中,存在着一类奇妙的分子,它们如同我们的左右手,互为镜像却不能完全重叠——这就是手性分子。它们的独特性质在生命科学、化学、材料科学等众多领域扮演着至关重要的角色。而当这种“手性”的特质与纳米尺度下的材料巧妙结合,便催生出了一个充满无限可能的研究前沿——手性纳米材料。 本书将带领读者深入探索手性纳米材料的迷人世界,揭示其独特的结构、优异的性能以及广泛的应用前景。我们将从手性概念的起源讲起,回顾手性在自然界中的普遍存在,以及其在生物体内的关键作用。随后,我们将聚焦于纳米材料的奇特表现,理解其为何在尺寸缩减后会展现出与宏观材料截然不同的物理、化学性质。在此基础上,本书将深入剖析手性纳米材料是如何将这两种前沿概念融为一体,从而产生出更加丰富和新颖的特性。 第一部分:手性的根基与生命的奥秘 我们将首先回顾手性概念的发展历史,从早期化学家对晶体和分子手性的观察,到生命体中氨基酸和核酸的天然手性,再到药物分子手性带来的药效差异,让读者深刻理解手性并非抽象的概念,而是与我们的生活息息相关的物理和化学现象。我们将探讨生物体内为何普遍存在单一手性分子,以及这种手性在生命过程中的重要性,例如蛋白质的折叠、酶的催化活性等。理解了这些基础,我们就能更好地 appreciating 手性在纳米材料设计中的意义。 第二部分:纳米科学的崛起与材料的革新 接下来,我们将深入浅出地介绍纳米科学的核心概念。我们将解释什么是纳米尺度,以及为何在这个尺度下,材料会展现出“量子效应”和“表面效应”。通过对金属纳米颗粒、半导体量子点、碳纳米管、石墨烯等典型纳米材料的介绍,读者将了解它们的制备方法、结构特点以及在光学、电学、磁学等方面的独特性质。我们将重点阐述纳米材料的表面积与体积比急剧增大,是如何成为影响其性能的关键因素,以及如何通过调控纳米颗粒的尺寸、形貌和表面化学来精确设计材料的功能。 第三部分:手性纳米材料的诞生与结构解析 在掌握了手性与纳米材料的基础知识后,我们将正式进入手性纳米材料的核心领域。本书将详细阐述手性是如何被引入纳米材料体系中的,以及几种主要的制备策略。我们将探讨如何通过以下几种方式赋予纳米材料手性: 手性分子作为模板或构筑单元: 利用天然或合成的手性分子,如氨基酸、手性配体、DNA等,作为模板来引导非手性纳米材料的自组装,或者直接将手性分子作为纳米材料的构筑单元,形成手性纳米结构。 手性诱导的晶体生长: 在非手性前驱体溶液中,通过引入手性诱导剂,促使纳米晶体按照特定的手性取向生长,从而获得手性纳米晶体。 手性修饰或表面功能化: 对已有的非手性纳米材料,通过化学修饰或表面吸附手性分子,赋予其表面手性。 固有手性纳米材料的发现与设计: 探索和设计本身就具有手性结构的纳米材料,例如某些具有扭曲结构的纳米线或纳米管。 本书将详细介绍这些制备方法的原理、步骤、优缺点,并辅以实例分析,帮助读者理解如何在实验室中实现手性纳米材料的制备。同时,我们将重点介绍用于表征手性纳米材料结构的技术,例如圆二色谱(CD)、椭圆二色谱(VCD)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等,并解析如何从这些谱图和图像中辨别和确认材料的手性特征。 第四部分:手性纳米材料的独特性质探究 手性纳米材料之所以引人入胜,在于它们展现出的与非手性纳米材料截然不同的独特物理和化学性质。本书将深入探讨以下几个关键方面: 光学活性与圆偏振光响应: 手性纳米材料对圆偏振光具有特殊的响应,例如强烈的圆二色谱信号,以及在特定波长下对左旋或右旋圆偏振光的选择性吸收或发射。我们将解释这种现象背后的原因,以及其在光学器件、手性识别等领域的应用潜力。 手性诱导的催化性能: 手性纳米材料在催化领域展现出极高的应用价值。它们能够选择性地催化生成单一手性产物,这对于合成手性药物、精细化学品具有里程碑式的意义。我们将深入分析手性纳米材料如何实现对反应选择性的调控,包括表面手性诱导、手性配体协同作用等机制。 手性识别与传感: 手性纳米材料能够对其他手性分子进行特异性的识别和传感。我们将探讨它们如何通过与目标手性分子的特异性相互作用,产生可检测的信号变化,从而实现对手性物质的定量分析和检测,这在药物检测、环境监测、食品安全等领域具有广阔的应用前景。 手性诱导的自旋电子学效应: 最近的研究表明,手性纳米材料还可能在自旋电子学领域展现出新的应用,例如手性诱导的自旋注入和自旋过滤等。 第五部分:手性纳米材料的多元化应用 手性纳米材料的独特性能使其在各个领域都展现出巨大的应用潜力。本书将精选多个具有代表性的应用方向,进行深入的介绍和分析: 药物输送与缓释: 利用手性纳米材料的手性识别能力,可以实现对特定手性药物的靶向输送,减少副作用,提高疗效。同时,手性纳米材料的结构设计也为其在药物缓释方面提供了新的思路。 不对称催化: 如前所述,手性纳米材料在不对称合成中的应用是其最核心的价值之一。我们将详细介绍其在制备手性药物中间体、香料、农药等方面的成功案例。 生物医学成像与诊断: 手性纳米材料的光学特性,如荧光、SPR效应等,使其成为潜在的生物医学成像造影剂。同时,其手性识别能力也为开发高灵敏度的生物传感器提供了可能。 光学器件与信息存储: 手性纳米材料在圆偏振光操控方面的特性,使其在液晶显示、光通信、光存储等领域具有潜在应用。 环境修复与分离: 利用手性纳米材料的手性吸附或催化性能,可以实现对环境中有害手性物质的选择性去除或分离。 新型功能材料的开发: 除了上述应用,手性纳米材料还在柔性电子、智能材料等新兴领域展现出令人兴奋的可能性。 第六部分:挑战与展望 尽管手性纳米材料的研究取得了显著进展,但仍面临诸多挑战。本书将在最后部分,对当前的研究瓶颈进行梳理,例如: 制备方法的可控性与可放大性: 如何实现高效、稳定、大规模制备具有特定手性特征的纳米材料。 结构-性能关系的深入理解: 进一步揭示手性结构与材料宏观性能之间的内在联系,为理性设计提供理论指导。 应用技术的成熟与优化: 将实验室研究成果转化为实际应用,需要解决工程化、成本控制、长期稳定性等问题。 生物相容性与环境安全性评估: 对于生物医学和环境应用,对手性纳米材料的生物相容性和环境安全性需要进行深入评估。 最后,本书将对未来手性纳米材料的研究方向进行展望,例如: 多功能手性纳米材料的设计: 结合多种手性效应和纳米材料特性,开发集多种功能于一体的智能材料。 理论计算与实验相结合: 利用先进的计算模拟技术,指导手性纳米材料的设计与性能预测。 与其他学科的交叉融合: 推动手性纳米材料与人工智能、大数据等领域的结合,加速技术创新。 本书旨在为化学、材料科学、物理学、生物学以及相关工程领域的学生、研究人员和工程师提供一个全面而深入的手性纳米材料入门和进阶读物。通过对基础理论、制备方法、性能表征、多元化应用以及未来挑战的详细阐述,本书将激发读者对这一迷人领域的浓厚兴趣,并为其在该领域的深入研究和创新实践提供宝贵的参考。

用户评价

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作为一个对光学材料领域颇有研究的工程师,我一直关注着那些能够与光产生奇妙相互作用的新型材料。手性纳米材料,以其独特的光学活性,自然成为了我研究的焦点之一。在阅读《手性纳米材料》这本书时,我被其中关于手性纳米材料在圆偏振光调控、非线性光学效应以及光电转换等方面的深入探讨所深深吸引。作者唐智勇先生以其严谨的逻辑和清晰的语言,将这些复杂的物理化学现象阐述得淋漓尽致。书中对不同形貌、尺寸和组分的手性纳米材料如何影响其光学性能的分析,以及如何通过理性设计来优化这些性能,都为我提供了极具价值的思路。我尝试将书中的一些理论知识应用到我目前正在进行的一个项目上,发现效果显著,这让我对这本书的实用价值有了更深的体会。这本书不仅仅是一部理论著作,更是一本能够指导实践的宝典,为我解决实际工程问题提供了强大的理论支持和创新灵感。

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这本书的出现,无疑为我这位在材料科学领域摸索多年的研究者带来了一丝曙光。手性纳米材料,这个集前沿性与应用性于一体的研究方向,一直以来都吸引着我的目光,但苦于缺乏系统性的学习资料,常常感到无从下手。直到遇见《手性纳米材料》这本书,我才找到了指引方向的灯塔。作者唐智勇先生在书中展现出的对材料科学的深刻洞察力,以及对纳米技术与手性相互作用的精辟分析,让我受益匪浅。从手性起源的微观机制,到宏观性能的调控策略,再到具体的应用案例,书中都进行了详尽而深入的论述。我尤其欣赏书中对各种合成方法的比较分析,以及对材料表征技术的深入介绍,这为我今后的实验设计提供了宝贵的参考。书中引用的参考文献也十分详实,为我进一步拓展阅读提供了丰富的资源。每一次翻阅,都能从中获得新的启发,仿佛与作者进行了一场跨越时空的学术交流。这本书不仅仅是一本教科书,更像是一位经验丰富的导师,在我科研的道路上给予了我重要的指导和鼓励。

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当我第一次翻开《手性纳米材料》这本书时,就被其严谨的学术风格和丰富的研究内容所吸引。作者唐智勇先生以其深厚的专业知识,将手性纳米材料的理论基础、制备方法、表征技术以及应用前景,进行了系统而全面的阐述。我尤其喜欢书中关于手性纳米材料在催化领域的应用分析,作者详细介绍了手性催化剂的设计原理、反应机理以及在不对称合成中的应用实例,这为我理解手性催化提供了清晰的思路。同时,书中还涉及了手性纳米材料在光学、电学、磁学等方面的性能,以及其在传感器、显示器件、信息存储等领域的应用,展现了这一领域的多学科交叉性和广阔的发展前景。这本书不仅仅是一本教科书,更像是一位经验丰富的导师,在我学习和研究的道路上给予了我重要的指导和启发。

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这本书的出现,对于我这样一位致力于生物医学工程领域的研究者来说,简直是一场及时雨。手性在生物体内扮演着至关重要的角色,而手性纳米材料,更是为我们提供了前所未有的工具,去深入理解和干预生物过程。作者唐智勇先生在书中对于手性纳米材料在药物递送、疾病诊断、生物成像以及组织工程等方面的应用,都进行了深入的探讨。他不仅详细介绍了各种手性纳米材料的设计理念和合成方法,还结合了大量的实验数据和临床前研究结果,展示了这些材料的巨大潜力。我尤其关注书中关于手性纳米材料如何实现靶向递送和控制释放的机制分析,这对于我正在进行的药物研发项目具有极高的参考价值。这本书为我打开了新的研究思路,让我看到了将手性纳米材料技术转化为实际应用的广阔前景。

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这本书给我最直观的感受是其内容的广度和深度。手性纳米材料,这个乍听起来有些高冷的学科,在作者唐智勇先生的笔下,却展现出了令人惊叹的魅力。从基础的分子手性原理,到纳米尺度的手性诱导机制,再到各种手性纳米结构的构建方法,书中都进行了详尽而系统的介绍。我尤其欣赏书中关于手性在催化领域的应用,无论是不对称合成还是手性传感,都描绘得十分生动,让我看到了手性纳米材料在推动绿色化学和生物技术发展方面的巨大潜力。书中对不同类型的手性纳米材料,如碳纳米管、金属纳米颗粒、半导体量子点等,在手性方面的特性和应用,都进行了深入的分析和比较,为读者提供了一个全面的视角。每一次阅读,都仿佛在进行一场知识的马拉松,但这种挑战与收获并存的感觉,却是如此令人着迷。

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这本书在我心中留下了深刻的印象,它不仅仅是一本关于手性纳米材料的学术著作,更像是一份珍贵的科学探索报告。作者唐智勇先生凭借其丰富的研究经验,将手性纳米材料的方方面面都展现得淋漓尽致。我特别被书中关于手性纳米材料在光学性质上的独特性所吸引。从圆二色谱响应到手性诱导的荧光,再到非线性光学效应,书中都进行了深入的理论分析和实验验证。这种对材料微观结构与宏观性能之间关系的深刻理解,以及将这些理解转化为具体应用的可能性,都让我感到由衷的钦佩。书中对不同手性纳米材料体系的比较分析,也为我提供了宝贵的参考,让我能够根据不同的应用需求,选择最合适的手性纳米材料。每一次阅读,都仿佛在与一位经验丰富的科学家进行深度交流,从中汲取智慧和灵感。

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对于我这样一位在材料科学领域深耕多年的研究者而言,一本能够真正触及核心、引领前沿的书籍是极为难得的。而《手性纳米材料》这本书,无疑满足了我对高质量学术著作的所有期待。作者唐智勇先生以其深厚的学术造诣和敏锐的科研洞察力,将手性纳米材料这一复杂而迷人的领域,梳理得清晰而透彻。书中对于手性在纳米尺度下产生的独特物理化学性质的阐释,以及这些性质如何驱动其在众多领域的革新性应用,都进行了详尽的论述。我尤为欣赏书中对材料设计、合成策略以及性能表征的深入探讨,这些内容为我的科研工作提供了宝贵的指导。每一次翻阅,都能从中获得新的视角和启发,仿佛置身于一个充满智慧的知识海洋,不断地探索和发现。

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这本书如同一扇窗,为我打开了通往手性纳米材料这个奇妙世界的大门。在阅读之前,我对这个领域所知甚少,甚至有些模糊的概念。但随着文字的深入,那些晦涩的专业术语逐渐变得生动起来,原本复杂的原理也变得条理清晰。作者唐智勇先生以其深厚的学术功底和丰富的研发经验,将手性纳米材料的奥秘娓娓道来。书中关于手性在纳米尺度下的独特表现,以及其在催化、传感、药物递送等领域的应用前景,都描绘得细致入微,令人神往。尤其令我印象深刻的是,作者不仅仅停留在理论的阐述,更穿插了大量的实验数据和研究案例,仿佛亲身带领读者走进了实验室,感受着科学探索的严谨与魅力。每一张图表,每一个公式,都凝聚着作者的心血和智慧,让我能够更直观地理解那些抽象的概念。阅读过程中,我时常会停下来,反复咀嚼其中的精华,思考其背后的科学逻辑。这本书不仅为我提供了扎实的理论基础,更激发了我对这一前沿科学领域产生浓厚的兴趣,让我渴望进一步深入探索。

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这本书如同一位严谨而富有激情的科学家,带领我一步步深入探索手性纳米材料的科学殿堂。我是一名刚刚接触到这个领域的学生,对于其中许多概念都感到陌生和困惑。但是,在阅读这本书的过程中,我发现作者唐智勇先生的叙述方式非常平易近人,他能够将复杂的科学原理用清晰易懂的语言表达出来,并且通过大量的实例和图示,让我能够更直观地理解。书中关于手性纳米材料的制备技术,从分子自组装到模板法,再到化学合成,都进行了详细的介绍,让我对如何“创造”这些奇妙的材料有了初步的认识。同时,书中还探讨了手性纳米材料在生物医药领域的应用,比如药物递送、生物成像等,这让我看到了科学研究与人类健康之间的紧密联系。这本书不仅为我打下了坚实的理论基础,更激发了我对科学研究的热情和向往。

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这本书的阅读体验,就好比是在一次精心策划的科学探险。作者唐智勇先生以其独特的视角和精湛的文笔,将手性纳米材料这一前沿科学领域,展现得既神秘又充满魅力。我被书中关于手性纳米材料在物理性能上的奇特表现所吸引,从手性诱导的自旋电子学效应,到手性在光场调控中的作用,再到手性材料如何影响催化活性,都进行了深入而细致的探讨。书中引用的实验数据和研究进展,更是让我感受到了科学前沿的脉搏。我尤其欣赏书中对不同手性纳米材料体系的分类和比较,这为我理解不同材料之间的异同,以及如何根据具体需求进行选择,提供了非常有价值的参考。这本书不仅拓宽了我的知识视野,更激发了我对科学研究的无限热情,让我渴望在这个领域做出自己的贡献。

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