The Hydrogen Bond and the Water Molecule

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出版者:Elsevier Science Ltd
作者:Marechal, Yves
出品人:
页数:318
译者:
出版时间:2006-12
价格:$ 248.60
装帧:HRD
isbn号码:9780444519573
丛书系列:
图书标签:
  • 氢键
  • 水分子
  • 化学键
  • 分子结构
  • 物理化学
  • 氢键理论
  • 水性质
  • 分子间作用力
  • 化学
  • 科学
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具体描述

"The Hydrogen Bond and the Water Molecule" offers a synthesis of what is known and currently being researched on the topic of hydrogen bonds and water molecules. The most simple water molecular, H2O, is a fascinating but poorly understood molecule. Its unique ability to attract an exceptionally large number of hydrogen bonds induces the formation of a dense 'hydrogen bond network' that has the potential to modify the properties of the surrounding molecules and their reactivities. The crucial role that water molecules play is described in this book. The author begins by providing an overview of the thermodynamical and structural properties of H-bonds before examining their much less known dynamical properties, which makes them appear as centers of reactivity. Methods used to observe these components are also reviewed. In the second part of the book the role played by the dense H-bond network developed by H2O molecules is examined. First in ice, where it has important atmospheric consequences, then in liquid water, and finally in macromolecules where it sheds some original light on the fundamental question 'How is it that without water and hydrogen bonds life would not exist?' This book will be of interest to researchers in the fields of physics, chemistry, biochemistry and molecular biology. It can also serve as a teaching aid for students attending course in chemical physics, chemistry or molecular biology. Engineers involved the water industry would benefit from reading this book, as would scientists working in pharmaceutics, cosmetics and materials. This book presents an overview of what is known and being researched on the topic of hydrogen bonds and water molecules. It reviews methods used to observe interactions between water molecules and hydrogen bonds. It examines the role of H-bond network developed by H2O molecules.

好的,这是一本关于 全球能源转型与可持续发展 的图书简介。 --- 书名:蓝色转型:迈向可持续能源新纪元 引言 我们正站在人类历史上一个关键的十字路口。气候变化已不再是遥远的威胁,而是迫在眉睫的现实挑战。从极地冰川的消融到极端天气事件的频发,地球系统的警钟持续敲响。要确保一个繁荣、公平且具有韧性的未来,全球能源系统的根本性变革已刻不容缓。本书《蓝色转型:迈向可持续能源新纪元》深入剖析了当前全球能源格局的复杂性、转型过程中的技术、经济和社会驱动力,并勾勒出一条切实可行的、以可持续性为核心的未来能源蓝图。 第一部分:诊断——能源系统的现状与挑战 本书首先对当前的全球能源结构进行了细致的诊断。我们依赖化石燃料(煤炭、石油、天然气)的惯性依然强大,这不仅导致了温室气体的大量排放,更带来了地缘政治的脆弱性和能源获取的不平等。 第一章:化石燃料的黄金枷锁 详细分析了过去一个世纪支撑工业文明的化石燃料体系是如何建立起来的,以及其内在的结构性风险。探讨了能源贫困问题,指出在全球范围内,能源获取的公平性与环境可持续性之间存在着尖锐的矛盾。本章侧重于解释为什么现有的基础设施和经济激励机制使得快速脱碳变得异常困难。 第二章:气候风险的量化与紧迫性 本章汇集了最新的气候科学数据,阐释了全球升温1.5°C和2°C路径下的不同后果。重点讨论了“碳预算”的概念,并强调了能源部门必须在未来十年内实现何种程度的减排才能避免最灾难性的影响。 第三章:能源系统的韧性与安全 考察了传统集中式能源系统在面对自然灾害、网络攻击和供应链中断时的脆弱性。通过案例研究,展示了能源系统韧性(Resilience)在保障社会连续运转中的核心地位,并引出了对分布式、智能能源网络的迫切需求。 第二部分:驱动力——可再生能源的全面爆发 本书的核心部分聚焦于推动“蓝色转型”的技术革命。这不仅仅是技术替代,更是一场能源生产、分配和消费范式的根本性转变。 第四章:太阳能与风能的经济奇迹 深入探讨了光伏(PV)和风能技术在过去十五年中的成本急剧下降(学习曲线效应)。分析了不同地理区域如何利用其本土资源禀赋,例如撒哈拉的太阳能潜力与北海的风能优势。重点讨论了平准化度电成本(LCOE)的下降如何使可再生能源在经济上超越了新建的化石燃料电厂。 第五章:储能革命:解锁电网的灵活性 储能被视为可再生能源普及的关键瓶颈。本章详细比较了锂离子电池、抽水蓄能、压缩空气储能(CAES)和未来固态电池技术的性能、成本和应用场景。同时,探讨了长时储能(Long-Duration Energy Storage, LDSE)对于实现电网完全脱碳的战略意义。 第六章:绿色氢能的战略定位 氢能被视为难以脱碳部门(如重工业、海运和航空)的终极解决方案。本章区分了“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”,并侧重分析了电解水制氢的效率提升、成本降低路径以及全球各国正在布局的“氢谷”战略。讨论了液态有机载氢体(LOHC)等氢气运输技术的成熟度。 第七章:智慧电网与数字化转型 现代电网必须从单向、集中控制转变为双向、分散、由数据驱动的系统。本章阐述了人工智能(AI)在负荷预测、需求侧响应(Demand Response)和电网稳定性维护中的应用,以及区块链技术在点对点能源交易中的潜力。 第三部分:跨部门整合与系统性变革 能源转型并非仅限于电力部门。本书强调,真正的可持续性需要能源系统的全面集成。 第八章:交通运输的电气化与替代燃料 探讨了电动汽车(EVs)的普及挑战,包括充电基础设施的建设、电池原材料的可持续性采购以及电网消纳能力。同时,分析了生物燃料、合成燃料和氨燃料在海运和航空脱碳中的前景,以及这些领域的技术成熟度和政策障碍。 第九章:工业脱碳的硬骨头 钢铁、水泥和化工是排放最密集的部门。本章聚焦于突破性的“零碳”工业流程,例如基于氢气的直接还原铁(DRI)技术、碳捕集、利用与封存(CCUS)在水泥行业的应用,以及工业余热的回收利用。 第十章:建筑与供暖的能效革命 建筑部门的能耗巨大。本章详细介绍了超低能耗建筑(如被动房标准)的设计原则、热泵技术的应用前景、区域供热/制冷网络(District Heating/Cooling)的优化,以及先进的材料科学在提高建筑围护结构性能方面的贡献。 第四部分:政策、金融与社会公平 技术到位后,政策和资金的到位是转型的加速器。 第十一章:全球碳定价机制的博弈 评估了碳税、排放交易体系(ETS)等政策工具的有效性。讨论了“碳边境调节机制”(CBAM)如何重塑全球贸易格局,并分析了如何设计公平的碳定价机制以避免对低收入群体造成不成比例的负担。 第十二章:绿色金融与投资转向 探讨了如何调动万万亿级别的私人资本投入可持续基础设施。内容包括绿色债券、可持续发展挂钩贷款(SLLs)的发展趋势,以及如何通过政策工具降低新兴绿色技术的融资风险,引导资本从化石燃料项目撤离。 第十三章:公正转型:不让任何社区掉队 本书坚信,能源转型必须是公正的。本章深入探讨了如何管理化石燃料行业的工人再培训和社区经济多元化。讨论了确保关键矿产(如锂、钴、稀土)供应链的道德采购和循环利用(即“城市采矿”)的必要性,以避免“绿色殖民主义”。 结论:构建韧性、平衡的未来 最终,本书总结道,蓝色转型是一场宏大的系统工程,需要全球范围内的协作、创新的政策设计和持续的技术突破。它不仅是关于减少排放,更是关于构建一个更具韧性、更公平、能源获取更可靠的全球社会。未来的能源系统将是去中心化、高效率、完全由零碳电力驱动的复合体。 --- 本书特色: 跨学科视角: 融合了能源工程、气候科学、经济学和公共政策分析。 数据驱动: 引用了IEA、IRENA等权威机构的最新数据和预测模型。 前瞻性强: 深入探讨了如合成燃料、先进核能(SMRs)以及碳移除技术等前沿领域。 聚焦实施: 不仅提出问题,更重点分析各国和企业层面的成功案例与实施策略。

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