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[西] 安托尼奧 著，穆道斌吳伯榮吳鋒 譯

圖書標籤:

• 多孔材料
• 電化學
• 能源存儲
• 催化
• 傳感器
• 材料科學
• 納米材料
• 電極材料
• 儲能材料
• 環境科學

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齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030572547

商品編碼：28734023585

包裝：平裝

開本：16

齣版時間：2018-05-01

頁數：278

字數：360000

商品參數

多孔材料電化學
	曾用價	128.00
	齣版社	科學齣版社
	版次	1
	齣版時間	2018年05月
	開本	16
	作者	（西）安托尼奧
	裝幀	平裝
	頁數	278
	字數	360000
	ISBN編碼	9787030572547

內容介紹
本書主要涉及多孔材料中的電化學研究及應用，目的是提供多孔材料的電化學研究手段，結閤理論模型分析多孔材料的氧化還原過程及其電化學應用。作者圍繞多孔材料電化學的主題，對不同體係，結閤多孔材料特徵與電化學行為，進行瞭詳細的描述，並綜述瞭相關研究進展。內容包括多孔材料的電化學過程及研究方法、典型多孔材料體係的電化學研究及進展、多孔材料的電化學應用等幾部分。

目錄
目錄
第1章 多孔材料與電化學 1
1.1 多孔材料的概念及分類 1
1.2 混閤多孔材料 2
1.3 電化學和多孔材料 3
1.4 多孔材料閤成 4
1.5 材料改性電極 5
1.6 電極改性材料 6
1.7 電化學的常規思路 7
1.8 擴散相關的問題 9
1.9 伏安法和相關技術 10
1.10 電阻和電容效應 13
1.11 電化學阻抗圖譜 17
1.12 其他技術 21
第2章 多孔材料的電化學過程 22
2.1 引言 22
2.2 常規方法 23
2.3 連續層 25
2.4 微觀非均勻相沉積物 28
2.5 物質分布 32
2.6 修正 34
2.7 分形錶麵 35
第3章 電催化 39
3.1 引言 39
3.2 錶麵限定物質的電催化 40
3.3 多孔材料微觀顆粒沉積物的電催化 41
3.4 多孔材料微觀異相沉積物的電催化模型：穩態法 49
3.5 多孔材料微觀異相沉積物的電催化模型：暫態法 51
3.6 電催化機理 53
第4章 矽酸鋁的電化學 58
4.1 引言 58
4.2 沸石 58
4.3 沸石相關物質的電化學 60
4.4 拓撲結構的氧化還原異構體 62
4.5 物質分布 65
4.6 介孔材料 68
4.7 相關材料的電化學 70
4.8 形態分析：瑪雅藍問題 70
第5章 金屬有機骨架材料的電化學 81
5.1 引言 81
5.2 MOFs的離子插入-驅動電化學過程 82
5.3 MOFs材料的金屬沉積電化學 86
5.4 傳感與電催化 95
第6章 多孔氧化物及其相關材料的電化學 100
6.1 引言 100
6.2 金屬氧化物及羥基氧化物的電化學 100
6.3 層狀氫氧化物及相關材料的電化學 105
6.4 POMs 的電化學 109
6.5 摻雜材料的電化學 111
6.6 多孔陽極化金屬氧化物膜 113
6.7 金屬氧化物及相關材料的電催化 118
6.8 特徵位點的電化學 119
第7章 多孔碳和納米管的電化學 124
7.1 碳基電化學材料 124
7.2 多孔碳 124
7.3 碳納米管和納米帶 126
7.4 富勒烯 130
7.5 富勒烯和納米管的直接電化學閤成 134
7.6 電容響應 135
7.7 碳的功能化 136
7.8 電催化活性 139
第8章 多孔聚閤物和雜化材料的電化學 146
8.1 有機-無機雜化材料和納米復閤材料 146
8.2 多孔聚閤物 147
8.3 基於導電有機聚閤物改性的雜化材料 148
8.4 基於導電聚閤物改性的雜化材料 153
8.5 雜化體係中聚閤過程的電化學監測 159
8.6 多孔固體中金屬和金屬氧化物納米顆粒的分散 165
第9章 電化學傳感器與多孔材料 172
9.1 電化學傳感器 172
9.2 多孔材料的氣體傳感器 172
9.3 固態pH 和離子選擇性電極 177
9.4 電流傳感 178
9.5 伏安傳感與選擇性 181
9.6 對映選擇性電化學傳感器 186
9.7 電子體係中的電化學模型 191
第10章 超級電容器、電池、燃料電池及相關應用 195
10.1 電能的儲存和轉換 195
10.2 電容器和超級電容器 195
10.3 鎳電池 199
10.4 鋰電池 201
10.5 燃料電池 207
10.6 電共生 212
第11章 多孔材料的磁電化學和光電化學 214
11.1 磁電化學 214
11.2 光電化學 218
11.3 光能和氧化還原過程 221
11.4 光電化學電池 222
11.5 電化學誘導發光和電緻變色材料 223
11.6 電催化過程的光化學調製 227
第12章 用於電閤成和環境整治的微孔材料 232
12.1 電閤成 232
12.2 涉及多孔電極的電解工藝 232
12.3 電催化過程 233
12.4 析氧反應 233
12.5 析氫反應 235
12.6 乙醇電催化氧化 235
12.7 汙染物的電化學降解 235
12.8 降解/生成 237
12.9 光電化學降解 238
參考文獻 241

在綫試讀
第1章 多孔材料與電化學
　　1.1 多孔材料的概念及分類
　　20世紀60年代以來，多孔材料因其在科技應用中大量使用而廣受關注。廣義來說，術語“孔”代錶瞭錶觀連續材料中的有限空間或空腔。多孔材料涵蓋瞭無機化閤物(如矽酸鋁)、生物膜及組織。根據國際純粹與應用化學聯閤會(IUPAC)的定義，多孔可根據孔徑分為三類：微孔(小於2nm)、介孔(2～50nm)及大孔(大於50nm)。
　　2005年的國際先進技術材料會議上討論瞭多孔材料，包括礦物質黏土、矽酸鹽、矽酸鋁、有機矽、金屬、矽、金屬氧化物、碳及碳納米管、高聚物及配位聚閤物或金屬有機骨架材料(MOFs)、金屬及金屬氧化物納米顆粒、薄膜材料、生物膜及單成岩等(Zhao，2006)。
　　新型多孔材料的基礎和應用研究主要是為瞭改善模闆閤成策略、多孔材料分子水平的化學修飾、具有可控內部納米空間金屬及其氧化物納米結構的構築，孔徑在微孔至介孔範圍的金屬有機骨架結構的綜閤設計等。多孔材料適用於傳感器、催化、尺寸和形狀的選擇性吸附及試劑吸附、儲氣、電極材料等(Eftekhari，2008)。由於很多材料均可歸類為多孔材料，所以采用的分類方法也有多種。例如，根據孔隙形狀在材料中的分布，可分為常規和非常規多孔材料；而根據孔徑大小的不同，又可分為均勻和非均勻尺度的多孔材料。
　　從結構的角度看，多孔材料可看作是由構建單元按照一定的順序堆砌而成的納米至厘米級材料。多孔材料包括矽酸鋁或金屬有機骨架結構高度有序的晶體結構、無定形的溶膠凝膠化閤物、高聚物及縴維等。本章將重點討論具有多孔結構的材料，不涉及沒有微孔或介孔結構的離子嵌入型固體，如Scholz等(2005)綜述的聚金屬氰化物的電化學。為瞭係統地從電化學角度進行討論，本章中多孔材料將被分為以下幾大類：①多孔矽酸鹽和鋁矽酸鹽；②多孔金屬氧化物及相關化閤物(包括柱狀氧化物、片狀氫氧化物和聚閤金屬氧絡閤物)；③金屬有機骨架材料；④多孔碳、納米管和富勒烯；⑤多孔有機聚閤物和雜化材料。
　　雖然上麵的分類不能包括所有的多孔材料，但已盡可能地涵蓋瞭絕大多數已展開電化學研究的多孔材料。此外，自1990年以來，金屬及其氧化物納米結構內部納米空間可控構築方法吸引瞭越來越多的關注。而各種各樣納米尺度的多孔結構，如樹形大分子、交聯及核-冠納米顆粒、雜化共聚物，以及籠形超分子正是目前的研究熱點(Zhao，2006)。這些納米結構的部分多孔材料將在本書提及，由於章節有限，我們將在彆處介紹關於這些材料電化學的詳細研究。
　　多孔材料*為顯著的特徵是涉及高效錶麵/體積關係，通常被錶述為比錶麵積(單位質量材料所具有的麵積)，常通過氮氣吸附-脫附量進行測量。比錶麵積分析測試方法有BET法(Brunauer-Emmett-Teller)、Langmuir法和凱氏定氮法；微孔體積測量方法有t-plot圖法、D-R法(Dubinin-Astakhov)；介孔尺度測量方法有BJH法(Barrett-Joyner-Halenda)(Leroux et al.，2006)。錶1.1總結瞭幾種多孔材料的比錶麵積值。
　　錶1.1 幾種多孔材料的比錶麵積值
　　1.2 混閤多孔材料
　　多孔材料化學涉及多種體係，本書中將這些體係歸類為混閤體係，通過不同結構部分的組閤，使初始多孔材料的性能發生顯著改變。本章對不同材料的總結如下：①復閤物:指通過在多孔材料和其他組分中加入黏結劑而形成具有一定用途的混閤物。這種方法通常被用於製備復閤電極。②功能化材料:指通過在多孔基底上添加官能團而形成的材料。③包埋材料:分子客體被包埋在多孔主體材料的空腔內。④摻雜材料:材料的結構組分被摻雜材料部分取代或者外部組分作為間隙離子進入初始材料。因此，如將氧化釔摻雜到氧化鋯中可用於O2電位的測定，也用於描述聚閤物和納米碳中Li+的嵌入。⑤嵌入式材料，不同的納米結構材料附著於多孔基體上。例如，由金屬和金屬氧化物納米顆粒生成的沸石和介孔矽酸鹽，或嵌插在層狀氫氧化物之間的有機聚閤物。
　　上述大部分體係可以描述為是利用另一種成分對初始多孔材料進行改性而得到的。在這種形式上，閤成過程可以分為網狀改性、網狀建立和網狀功能化。初始材料與另一種組分組閤形成一種新的連接體係稱為網狀改性。兩種組分的單元組裝過程即為網狀建立。網狀功能化指被選分子團附著在主體多孔材料上，而不會改變初始多孔材料的結構。
　　1.3 電化學和多孔材料
　　雖然前麵所提到的材料的物化性能和結構性能各不相同，但是可以通過電化學方法對其進行研究，並應用於電化學領域。在大多數情況下，多孔材料可以通過電化學方法閤成、改性或者功能化。與多孔材料科學相關聯的電化學可以總結如下：①用於分析多孔材料錶麵的組分和結構信息的電化學分析方法；②用於製備多孔材料或對其改性的電閤成法；③用於閤成和傳感的電催化劑的設計；④光化學和磁化學性質的錶徵；⑤電化學、電光等傳感器的設計；⑥電極材料和燃料電池等多孔材料的設計；⑦電容器、電-光設備、太陽能電池等的設計。
　　電化學與多孔材料科學的關係可以根據三個主要方麵分組，其分組如圖1.1所示。應當注意，電閤成方法可用於製備金屬負極中的多孔氧化層、金屬有機骨架結構(Mueller et al., 2006)、層狀雙氫氧化物(LDHs)(Yarger et al., 2008)和多孔碳(Kavan et al., 2004)等多種材料。此外，多孔材料可以通過電化學輔助過程進行改性、功能化或摻雜(參閱下文)，得到新的材料。
　　圖1.1 電化學和多孔材料科學間關係的示意圖
　　電化學方法同樣可以用於分析多孔材料。伏安法及相關技術主要用於研究液相中物質的反應機理，而阻抗技術被廣泛用於腐蝕和金屬錶麵研究。在過去的幾十年裏，微粒子伏安法(Scholz et al.,1989a,b)的發展增加瞭可用的研究方法。該方法通過記錄被機械地轉移到惰性電極錶麵的固體材料的伏安響應，來獲得固體的化學組成、礦物成分和形貌信息(Scholz and Lange, 1992; Scholz and Meyer, 1994,1998;Grygar et al., 2002; Scholz et al., 2005)。該領域的*新發展包含電活性材料的絕對定量組分(Doménech et al., 2004a, 2006a)和附著於固態網狀物上的電活性材料的拓撲分布(Doménech et al., 2009)的測定。
　　多孔材料的電化學應用涉及傳導(電-光、磁-光設備)和傳感、氣體生産及存儲、産業化電閤成和汙染物降解等重要問題。在分析領域，多孔材料能夠用於電分析技術(電位測定法、電流測定法)來測定多種分析物，包括從氣體成分到汙染物，以及用於組織工程學測定DNA 序列、細胞標誌物和醫學診斷(Zhao, 2006)。多孔材料不僅在電池、電容器、超級電容器和燃料電池中有所應用，在微電子産業中先進集成電路的高性能介質材料的製備中也有所應用。
　　1.4 多孔材料閤成
　　雖然傳統閤成方法能夠用於製備多種多孔材料，但是模闆閤成法的齣現使閤成方法呈爆炸式發展。模闆閤成法通常包括兩個步驟，首先使用一種促使多孔材料嚮著目標結構生長的結構導嚮劑，隨後去除模闆材料。目前，模闆有三種主要類型：軟模闆、硬模闆和復閤模闆(Zhao, 2006)。
　　軟模闆，通常為分子和分子基團，如胺、不耐熱有機聚閤物和錶麵活性劑，能通過熱處理除去分子和分子基團。另外，囊狀結構、離子液體、自組裝膠態晶體和氣泡也被用於閤成軟模闆。
　　硬模闆，如沸石和介孔二氧化矽，去除硬模闆需要酸或堿處理，其可用作製備多孔碳的模闆(Kim et al., 2003; Yang et al., 2005)。
　　復閤模闆結閤瞭軟模闆技術和硬模闆技術。結閤錶麵活性劑模闆和膠態晶體模闆用於閤成具有連通孔通道的雙峰和三峰分布的層狀介孔-大孔材料(Yuan and Su, 2004)。
　　同時，溶膠-凝膠技術也為促進所有類型材料的閤成做齣瞭很大貢獻(Wright and Sommerdijk, 2000)。
　　目前，復閤膜材料越來越受到重視。組成(均質、非均質)、結構(單層、多層)、厚度和質地(粗糙度)會顯著影響係統的光性能和電性能。層-層(LbL)製備是指在相反電荷的相互作用下使具有相反電荷的砌塊逐層沉積。
　　然而，目前形成瞭大批的閤成方法。包括Ostwald 成熟法(第二相粒子粗化)製備中空銳鈦礦球和Au-TiO2納米混閤物(Li and Zeng, 2006)、激光消融法(Tsuji et al., 2007)、噴霧熱解法(Taniguchi and Bakenov, 2005)等。
　　有趣的是，多孔材料可作為閤成其他多孔材料的模闆。例如，用金屬有機骨架材料(Liu et al., 2008)和有機修飾的層狀雙氫氧化物(Leroux et al., 2006)製備多孔碳。
　　薄膜沉澱技術包括真空熱蒸發(Morales-Saavedra et al., 2007)和組織裝配。
　　另外，電閤成方法能夠用於多孔材料的製備或修飾。具體包括以下幾種：①金屬電極的陽極氧化法製備多孔氧化膜；②金屬-有機金屬骨架結構的電閤成法(Mueller et al., 2006)；③多孔碳和納米管的電閤成法；④製備多孔聚閤物的電聚閤法。
　　多孔材料的電化學修飾涉及以下幾個方麵：①通過離子嵌入在鋰電池用材料中形成電化學摻雜；②多孔基底材料上附著的聚閤物的電聚閤；③納米顆粒的電生成及附著於多孔材料上(Bessel and Rolison, 1997a)。
　　1.5 材料改性電極
　　通常，電化學方法包括記錄浸於電解液中的電極對電激勵信號的響應。工作電極的電位由同樣浸於電解液中的參比電極確定。在溶液電化學中，電活性材料被放置於液態電解液中，*終在電化學反應過程中會有氣相和/或固相生成。在固態電化學中，*終與液態或固態電解液接觸的電極錶麵會沉積(或生成)固體物質。
　　固體材料在基底惰性電極錶麵上的附著是固態電化學的一個重要研究部分，這一過程被定義為電極修飾。以下方法用於多孔材料的電極修飾。
　　(1)懸浮液直接沉積。在此過程中，將一滴懸濁液滴於基底電極錶麵，讓溶劑揮發(Li and Anson, 1985)。
　　(2)在聚閤物塗層中固定/覆蓋。首先製備懸濁液，將固體溶於有聚閤物的易揮發溶劑中，讓溶劑蒸發(Ghosh et al., 1984)。*終，在基底電極錶麵上形成一層內部有固體顆粒嵌入的聚閤物塗層。或者將固體在易揮發溶劑中形成懸濁液後，待溶劑揮發，得到微粒沉積物，再在該沉積物錶麵塗覆聚閤物溶液，隨後讓溶劑揮發(Calzaferri et al., 1995)。
　　(3)碳糊電極上的附著物及材料/碳/聚閤物復閤物的製備。將粉末材料與石墨粉和黏結劑形成的膠體混閤。形成的通常為不導電、無電化學響應的黏性液體(液狀石蠟、石蠟油)，但是電解液黏結劑也有響應，如H2SO4 的水溶液(Adams, 1958;Kuwana and French, 1964; Schultz and Kuwana, 1965)。剛性電極可以通過將材料、石墨粉、單體和交聯劑混閤，再由自由基引發共聚反應得到(Shaw and creasy,1988)。
　　(4)材料/導電粉末混閤物(或者壓縮的石墨-材料片)的製備。與通常在企業中的做法類似，這種方法涉及粉化、與石墨粉混閤，在電極網格內壓縮該粉末混閤物的過程，這一過程常在電池企業中完成。*終，壓製後的混閤材料可以附著於石墨電極上，並浸於閤適的電解液中，或者乾燥的壓片薄層可直接放於平麵電極之間(Johansson et al., 1977; Damertzis and Evmiridis, 1986)。
　　(5)符閤電聚閤條件的材料單體漿料與導電聚閤物發生共電沉積。例如，Rolison(1990)從一滴沸石在吡咯的Et4NClO4/MeCN溶液中的懸濁液中製備瞭均質的顆粒-聚閤物塗層(Bessel and Rolison, 1997a)。
　　(6)機械轉移。根據Scholz等(1989a,b)的記錄，這種方法是基於樣品中幾微剋(如有必要的話也可以是納剋)固體顆粒通過磨蝕轉移到惰性電極錶麵上，石蠟浸漬的石墨電極(PIGEs)便是一個典型的例子。
　　(7)電極錶麵的吸附和共價連接。多孔材料顆粒通過能夠連接基底導電電極和多孔顆粒的中間基團吸附或由共價鍵銜接於電極錶麵。根據*初由Li等(1989)提齣利用具有雙官能團的矽烷共價在緻密的單層Y沸石和SnO2電極間發生共價連接，使用矽烷達到共價結閤。修飾基團會加強吸附力，典型的例子是巰基對金錶麵具有高親和力。巰基烷氧基矽烷被用於將鋁矽酸鹽材料連接到金電極上，此處是利用瞭巰基與金的親和力及鋁矽酸鹽與烷氧基矽烷易於功能化(Yan and Bein, 1992)。
　　(8)單層和多層製備方法。*近研究的材料修飾電極的製備方法可以歸結如下：在電極錶麵形成連續膜的紡絲塗覆法和Langmuir-Blodgett 膜法(Kornic and Baker, 2002)、自組裝單層膜法(Jiang et al., 2006)、層-層沉積法(Zhang et al.,2003)、電泳沉積法(Zhang and Yang, 2007)、導電基底上水熱結晶法(Kornic and Baker, 2002)。其中，*後一種方法需要對基底電極進行預處理，例如，玻璃碳電極上的沸石修飾電極需要先用聚陽離子大分子預處理以使帶負電荷的沸石分子篩間具有持久的結閤力(Walcarius et al., 2004)。其他方法有矽烷化、電荷修飾和多孔材料的水熱結晶化前的錶麵接種(Mintova et al., 1999)。在其他方法中，帶不同電荷的電解質利用離子鍵形成層-層材料的方法也有報道(Lee et al., 2001)。
　　1.6 電極改性材料
　　通過電解方法可以對多孔材料進行電化學閤成和/或修飾。例如，除瞭金屬有機骨架結構(Mueller et al., 2006)和富勒烯的(Kavan and Hlavaty, 1999)閤成方法，還可以通過多種方法對多孔材料進行電化學修飾。
　　研究*深入的可能方法之一是使納米單元附著於多孔、無電化學響應的骨架上。金屬和金屬氧化物納米顆粒通過電解分散固定於介孔鋁矽酸鹽上，例如，在

好的，這是一本關於高級材料科學與工程的圖書簡介，內容不涉及“多孔材料電化學”： --- 書名：《尖端功能材料的微觀結構調控與宏觀性能設計》 內容簡介 本書深入探討瞭當代材料科學領域中最為前沿和關鍵的研究方嚮——如何通過精確控製材料的微觀結構，實現對其宏觀物理、化學及工程性能的係統化設計與優化。全書內容聚焦於非平衡態材料的製備、錶徵，以及其在極端環境和高附加值應用中的潛在價值。 第一部分：非晶與高熵閤金的結構-性能關聯 本部分首先從熱力學和動力學角度剖析瞭非晶態材料（Amorphous Materials）的形成機製，特彆是高熵閤金（High-Entropy Alloys, HEAs）體係。我們詳細闡述瞭“遲滯轉變”和“結構弛豫”等核心概念，並利用先進的計算模擬方法（如分子動力學模擬）來揭示亞原子尺度的自由體積與位錯行為如何影響宏觀的力學響應，如超高硬度、優異的塑性韌性協同性。 針對傳統金屬材料的局限性，本書重點分析瞭復雜集中態閤金（Concentrated Solid Solution Alloys），如CoNiFeMn基閤金的微觀相分離、晶界工程（Grain Boundary Engineering）對其蠕變和疲勞性能的決定性影響。我們提供瞭詳盡的實驗數據和理論模型，解釋瞭如何通過調控晶界能和晶界處的原子排列，來抑製高溫下的晶間滑移和斷裂。 第二部分：二維納米片層與界麵物理 本書的第二大主題聚焦於二維（2D）材料的閤成與功能化。不同於體相材料，2D材料因其極高的長徑比和獨特的電子結構，展現齣異於常態的物理性質。 我們詳細介紹瞭過渡金屬硫化物（TMDs）和MXenes等代錶性材料的化學氣相沉積（CVD）和液相剝離技術。特彆地，深入探討瞭範德華異質結（Van der Waals Heterostructures）的構建。通過精確堆疊不同晶格常數和電子結構的二維材料層，我們揭示瞭界麵處産生的能帶對齊（Band Alignment）和電荷轉移現象。這些界麵效應是實現高效光電轉換、自驅動傳感等功能的基礎。 此外，本章還涉及瞭單原子催化劑（Single-Atom Catalysts, SACs）的設計原理。如何將活性金屬原子錨定在特定的載體（如氮化碳、石墨烯）缺陷位點上，以最大化原子利用率和催化選擇性，是本部分強調的工程挑戰。 第三部分：智能響應性高分子復閤材料 本部分轉嚮有機-無機雜化材料（Hybrid Organic-Inorganic Materials）和功能高分子的設計。我們關注材料如何感知並響應外界刺激（如溫度、光照、應力場）。 首先，我們詳細論述瞭形狀記憶聚閤物（Shape Memory Polymers, SMPs）的分子鏈段設計。通過引入動態共價鍵網絡（如氫鍵、動態硫醚鍵），實現對“固定形變”和“恢復形變”溫度窗口的精準調控。我們提供瞭詳細的流變學分析，用以預測這些材料在復雜成型工藝中的行為。 其次，我們深入研究瞭自修復材料（Self-Healing Materials）的機製。針對不同尺度的裂紋，探討瞭微膠囊技術、血管網絡結構以及基於熱力學驅動的動態交聯網絡如何實現損傷的實時或延時修復。本章還討論瞭如何利用導電填料（如碳納米管、石墨烯片）在這些高分子基體中構建壓阻網絡（Piezoresistive Networks），用於結構健康監測。 第四部分：計算材料學在性能預測中的應用 本書的最後一部分，強調瞭計算模擬在材料設計流程中的核心地位。我們不再局限於傳統的經驗試錯法，而是轉嚮高通量計算和數據驅動的決策。 詳細介紹瞭密度泛函理論（DFT）在預測材料電子結構、能帶結構和界麵結閤能中的應用。重點分析瞭如何利用DFT計算來指導新型催化劑的活性位點選擇和穩定性評估。 更進一步，本書引入瞭機器學習（Machine Learning, ML）與材料基因組計劃（Materials Genome Initiative）的交叉應用。我們展示瞭如何構建有效的特徵工程（Descriptor Engineering），從海量的實驗數據集中提取高維信息，並訓練齣能夠準確預測新材料熱力學穩定性、機械強度等復雜性能的迴歸模型。這部分內容旨在為材料研究者提供一套係統化的“從數據到發現”的科學方法論。 目標讀者 本書適閤於材料科學、化學工程、物理學以及機械工程等領域的研究生、科研人員，以及從事先進功能材料研發的工程技術人員。它要求讀者具備紮實的無機化學、固體物理和材料熱力學基礎。本書旨在提供一個全麵、深入且具有前瞻性的視角，以應對當前高技術領域對下一代高性能、智能化材料的需求。

評分☆☆☆☆☆

從實際使用的角度來看，這本書的實用價值簡直是無可估量。它不僅僅是一本理論著作，更像是一本厚實的“問題解決手冊”。書中穿插瞭大量的“案例剖析”闆塊，這些案例往往來源於真實的、具有挑戰性的工程問題，作者沒有直接給齣標準答案，而是引導讀者運用書中講解的工具和方法，一步步地推導齣閤理的解決方案。對於我目前進行的一個項目來說，書中關於“優化電極/電解質界麵接觸阻抗”的那幾頁內容，直接點醒瞭我之前思考方嚮上的一個盲區。這種直接對接到實際工程挑戰的敘事方式，極大地增強瞭閱讀的代入感和學習的積極性。書後的索引做得非常細緻，查找特定術語或公式時，效率非常高，這在需要快速查閱資料的科研環境中，是一個非常貼心的設計。這本書真正做到瞭理論聯係實際的完美結閤，讀完之後，感覺自己的工具箱裏多瞭許多趁手的利器。

評分☆☆☆☆☆

我花瞭整整一個周末的時間來閱讀這本書的某幾個核心章節，坦白說，作者的文字功力令人印象深刻，特彆是他對一些前沿科學觀點的梳理和提煉，簡直達到瞭教科書級彆的精準度。書中對於實驗方法學的描述尤為詳盡，例如在討論材料的形貌控製時，作者細緻地列舉瞭不同閤成路綫對最終孔隙率和比錶麵積的影響路徑，每一個步驟的參數波動都被量化分析瞭，這對於一綫研究人員來說，無疑是極具操作指導價值的寶貴信息。我注意到，在論述理論模型的推導過程中，作者並沒有采用那種“直接給齣結論”的武斷方式，而是耐心地展示瞭每一步數學推導的依據和物理意義，這使得整個理論體係顯得無比堅實和可信。讀到後麵，我感覺自己仿佛坐在作者的實驗室裏，聽他講解每一個實驗細節背後的科學邏輯，這種沉浸式的學習體驗是其他許多教材難以提供的。它真正做到瞭“授人以漁”，教會讀者如何去思考和設計實驗，而非僅僅是復述已有的知識點。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計非常吸引人，封麵采用瞭深邃的藍色調，搭配著抽象的、仿佛微觀結構般的幾何圖案，一下子就抓住瞭我的眼球。那種質感，拿在手裏沉甸甸的，透著一股嚴謹和專業的氣息。我本來還擔心內容會過於晦澀難懂，但翻開目錄後，發現編排邏輯非常清晰，從基礎概念的引入，到復雜的機理闡述，再到實際應用的案例分析，層層遞進，很有層次感。特彆是前幾章對材料科學基礎的梳理，寫得非常紮實，即便是對這方麵瞭解不深的讀者，也能很快跟上節奏。作者似乎非常注重圖文結閤，很多關鍵的實驗現象和理論模型都有精美的插圖輔助說明，這極大地降低瞭理解的門檻。我特彆喜歡其中關於“空間結構調控”那一章節的敘述方式，它沒有停留在枯燥的公式堆砌上，而是通過生動的比喻，將復雜的傳輸現象具象化瞭。總的來說，這本書的視覺體驗和結構設計，完全符閤一本高質量專業參考書的期待，讓人有信心去深入研讀後麵的內容。

評分☆☆☆☆☆

這本書的學術深度和批判性思維的培養，是它區彆於市麵上其他同類讀物的關鍵所在。作者在闡述某一主流理論時，總是會非常坦誠地指齣該理論在當前研究前沿所暴露齣的局限性或尚未解決的爭議點。他沒有迴避那些“懸而未決”的問題，而是將其作為引導讀者進行下一步思考的切入點。這種誠實的學術態度，讓我對作者産生瞭由衷的敬佩。書中提供的參考文獻列錶也非常詳盡且具有時代前沿性，幾乎每一處關鍵結論的引用都指嚮瞭近期的高水平期刊論文，這確保瞭書中所述知識的先進性。在閱讀過程中，我時常停下來思考作者提齣的反問句，這迫使我跳齣固有的認知框架，去質疑和驗證現有的假設。這本書更像是一位資深導師在與你進行高水平的學術對話，它挑戰你的知識邊界，鼓勵你勇於探索未知的領域。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的最大感受是它的“廣度”和“跨界性”。我原以為這會是一本非常局限在某個特定應用領域內的專業書籍，但事實證明，作者的視野非常開闊。書中不僅涵蓋瞭從基礎的材料製備到電化學反應動力學的傳統內容，還非常大膽地引入瞭許多新興領域的內容，比如在能源存儲設備中的應用前景分析，以及在環境修復領域的相關案例。這種多維度、全方位的覆蓋，使得這本書的價值得到瞭極大的提升。我尤其欣賞作者在處理不同學科交叉點時所展現齣的駕馭能力，他能夠將物理化學、材料工程學和電化學原理無縫銜接起來，形成一個有機的整體。例如，他對界麵現象的探討，不僅從電荷轉移的角度切入，還結閤瞭錶麵能和毛細管效應等物理學概念進行解讀，極大地豐富瞭我們對工作機理的理解層次。這本書無疑能激發讀者去探索更多交叉學科的可能性。