基本介紹
內容簡介,作者簡介,圖書目錄,
內容簡介
《材料化學工程中的熱力學與分子模擬研究》闡述了“材料化學工程”學科的難點、熱點和焦點問題，並初步探討了學科自身的方法論。採用熱力學和分子模擬的方法研究材料化學工程典型體系，重點介紹作者對材料性能有顯著影響的介觀層次的微相結構及其演變過程、界面結構以及溶液中離子的傳遞規律的創新工作。
《材料化學工程中的熱力學與分子模擬研究》可供從事化學工程、材料工程、生物工程的科技人員以及高等院校相關專業師生閱讀參考。
作者簡介
陸小華，男，1959年12月生，1988年畢業於原南京化工學院化學工程專業並獲博士學位，1993年任教授。曾任德國洪堡基金會(AvH)研究員、美國AspenTech公司訪問教授。現任南京工業大學博士生導師，教育部“材料化學工程”創新團隊學術帶頭人和材料化學工程國家重點實驗室學術委員會副主任。兼任美國北卡羅來納州立大學兼職教授，國際雜誌Fluid Phase Equlibria、《化工學報》、《過程工程學報》編委，江蘇省第九、十、十一屆人大常委會委員。
長期從事化工熱力學及材料化學工程和介觀與界面現象研究，曾擔任2010年“第十二屆國際流體相平衡會議PPEPPD”國際組委會主席，主持國家傑出青年基金項目等，共發表論文200餘篇，獲國家發明專利授權18項。曾榮獲原化工部有突出貢獻的中青年專家稱號、霍英東教育基金會青年教師獎、教育部有突出貢獻的中國博士學位獲得者、原化工部跨世紀人才、國務院“政府特殊津貼”，全國教育系統勞動模範和優秀教師稱號，被評為江蘇省師德模範，先後獲國家技術發明二等獎和5次獲得教育部、江蘇省和原化工部科技進步、二等獎。培養博士、碩士70餘名，其中一位獲全國百篇優秀博士論文。
圖書目錄
前言
第1章 從介觀尺度和界面現象分析材料化學工程所面臨的挑戰
1.1 材料化學工程的產生與意義
1.2 材料化學工程的主要研究內容
1.2.1 “做”材料：基於化學工程理論與方法的材料製備技術
1.2.2 “用”材料：基於新材料的化學單元技術與理論
1.2.3 面向先進材料的材料化學工程的關鍵科學問題及難點
1.2.4 以介孔TI功能材料為例剖析材料化學工程難點
1.3 整體學術思路和本書框架
1.3.1 材料化學工程研究方法的出發點
1.3.2 整體學術思路
1.3.3 本書主要內容和框架
參考文獻
第2章 電解質溶液的固液相平衡和分子模擬研究
2.1 電解質溶液的固液相平衡和分子模擬研究的重要意義
2.2 電解質溶液的固液相平衡研究
2.2.1 電解質溶液分子熱力學模型（LU-Maurer模型）
2.2.2 離子選擇性電極（ISES）實驗方法
2.2.3 電解質溶液相平衡軟體包的建立
2.2.4 固液相平衡級計算通用方法的建立
2.3 電解質溶液的分子模擬研究
2.3.1 離子水化的分子動力學研究
2.3.2 離子水化和締合的量子化學與分子動力學研究
2.4 高溫高壓下電解質溶液的熱力學模型
2.4.1 高溫高壓下電解質溶液的分子模擬
2.4.2 熱力學模型的建立
2.4.3 模型參數的擬合及套用
參考文獻
第3章 基於熱力學方法的固液界面傳遞行為的研究
3.1 固液界面傳遞過程中熱力學研究的重要意義
3.1.1 固液界面傳遞研究的重要性
3.1.2 固液界面傳遞過程的熱力學研究方法
3.1.3 運用非平衡熱力學研究傳遞模型的思路
3.2 基於非平衡熱力學方法的固液界面傳遞模型的建立及其套用
3.2.1 晶體在溶液中溶解的物理模型描述
3.2.2 固液界面傳遞模型的建立
3.2.3 晶體溶解動力學實驗
3.3 非平衡熱力學固液界面傳遞模型的套用
3.3.1 鈦酸鉀晶須高質量、低成本製備過程中離子交換速率的控制
3.3.2 光鹵石溶解過程中的形貌控制
3.4 影響固液界面傳遞行為的因素
3.4.1 材料化學工程中的界面現象
3.4.2 認識複雜固液界面傳遞過程中遇到的難題
3.5 固液界面傳遞行為在材料化學工程研究中的新手段
參考文獻
第4章 界面影響下流體納米微結構的分子模擬研究
4.1 材料化學工程中的分子模擬
4.1.1 化工套用中的分子模擬
4.1.2 膜材料設計與最佳化的分子模擬
4.1.3 納米器件與生物通道的分子模擬
4.2 離子水溶液的分子模擬
4.2.1 水的微結構
4.2.2 離子水化
4.3 幾何尺寸對流體性質的影響
4.3.1 幾何尺寸對流體分子微結構的影響
4.3.2 溫度、壓力對流體分子微結構的影響
4.3.3 幾何尺寸對流體吸附與分離的影響
4.4 化學改性對流體性質的影響
4.4.1 化學改性對流體結構的影響
4.4.2 化學改性對離子水化的影響
4.4.3 表面親疏水性對流體擴散的影響
4.5 分子模擬研究對材料化學工程套用的啟示
參考文獻
第5章 熱力學方法在鈦酸鉀晶須製備及自潤滑材料研究中的套用
5.1 鈦酸鉀晶須的製備及存在的問題
5.1.1 鈦酸鉀晶須的概述
5.1.2 六鈦酸鉀晶須的製備方法
5.1.3 高溫反應一離子交換法存在的問題及研究思路
5.2 六鈦酸鉀晶須製備過程中的熱力學研究
5.2.1 燒結過程的熱力學研究
5.2.2 基於熱力學的六鈦酸鉀形貌控制
5.2.3 離子交換熱力學模型的建立
5.2.4 基於離子交換熱力學模型的六鈦酸鉀高純度製備
5.3 六鈦酸鉀晶須製備過程中的動力學研究
5.3.1 利用離子選擇性電極線上監測離子交換過程
5.3.2 離子交換機理研究
5.3.3 使用統計速率理論模型研究離子交換動力學模型
5.4 六鈦酸鉀晶須的規模化製備
5.5 基於非平衡熱力學原理的自潤滑材料關鍵因素分析及其設計
5.5.1 基於非平衡熱力學原理的自潤滑材料關鍵因素分析
5.5.2 基於非平衡熱力學原理的自潤滑材料設計
參考文獻
第6章 材料化學工程方法在介孔氧化鈦功能材料研究中的套用
6.1 氧化鈦材料及其套用的研究現狀
6.1.1 材料化學工程方法指導氧化鈦功能材料的製備
6.1.2 以氧化鈦材料為基礎的過程裝備與技術
6.2 介孔氧化鈦材料的製備及特性研究
6.2.1 介孔氧化鈦製備及其難點
6.2.2 控制pH值實現介孔氧化鈦純度的精確調控
6.2.3 介孔氧化鈦的高比表面積研究
6.2.4 介孔氧化的高晶化孔壁和高銳鈦穩定性研究
6.2.5 介孔氧化鈦的原子層面晶格匹配的銳鈦TiO2（B）核殼結構研究
6.2.6 介孔氧化鈦的快速化製備
6.3 熱力學與分子模擬指導的介孔氧化鈦加氫脫硫研究
6.3.1 面向國家重大需求的課題設立
6.3.2 面向加氫脫硫套用需求的材料初步設計與製備
6.3.3 熱力學指導的超臨界CO2催化劑納米化擔載技術
6.3.4 熱力學和分子模擬在氧化鈦與流體間特殊界面性質研究中的套用
6.3.5 介孔氧化鈦其他功能化修飾及套用展望
6.4 材料化學工程方法指導氧化鈦光催化裝備與技術的研究
6.4.1 非均相光催化技術及反應器的簡介
6.4.2 高級氧化技術礦化水中污染物的理論極限濃度分析
6.4.3 液固非均相光催化的過程強化
6.4.4 液圍非均相光催化過程的放大
6.4.5 液固非均相光催化反應裝置運行的模型指導
參考文獻
第7章 材料化學工程內涵及方法論初探
7.1 材料化學工程學科內涵的初探
7.2 材料化學工程方法論初探
7.2.1 固液界面處介質傳遞的極限分析：複雜溶液的相平衡
7.2.2 解決過程速率和效率的博弈：非平衡熱力學的線性化
7.2.3 分子層面認識在材料製備和套用層面轉化：理論、模擬和實驗的互動
參考文獻
