Statistics and Chemometrics for Analytical Chemistry pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Trans-Atlantic Pubns

作者:Miller, James N./ Miller, Jane C.

出品人:

页数:268

译者:

出版时间:

价格:0.00 元

装帧:Pap

isbn号码:9780131291928

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具体描述

好的，这是一本名为《Spectroscopic Characterization of Novel Materials》的图书简介，旨在为材料科学、化学和物理学领域的研究人员和高级学生提供关于利用各种光谱技术表征新材料的全面指南。本书将深入探讨从基础理论到先进实验技术的应用，重点关注如何通过光谱数据来揭示材料的结构、电子态、化学成分和动态行为。 --- Spectroscopic Characterization of Novel Materials 图书简介在当代材料科学研究中，对新发现或合成材料的精确结构和性质的理解，是推动技术进步和基础科学突破的关键。《Spectroscopic Characterization of Novel Materials》旨在成为一本权威的参考书，详细阐述如何运用一系列尖端光谱技术，对从纳米材料到复杂聚合物等各类新型物质进行深入的表征。本书的独特之处在于，它不仅系统地梳理了各种光谱方法的物理基础，更侧重于将这些理论知识转化为对复杂、前沿材料问题的实际解决方案。本书的受众包括在化学、材料科学、凝聚态物理、电子工程以及相关领域工作的研究人员、博士后以及高年级研究生。它将帮助读者超越简单的“数据获取”，迈向“深度解读”，从而能够更有效地设计实验、解释复杂光谱信号，并最终指导材料的优化与应用。核心内容与结构本书被精心划分为几个核心部分，层层递进，确保读者能够建立起坚实的基础并掌握高级应用：第一部分：光谱学基础与工具箱的构建本部分为后续的深入讨论奠定理论基石。我们将从电磁辐射与物质相互作用的基本量子力学原理出发，介绍吸收、发射、散射等基本过程。随后，我们将系统介绍现代光谱学实验装置的关键组件，包括光源、探测器、样品环境控制（如高真空、低温、高压）以及信号处理的初步方法。特别地，本部分会详细探讨光谱数据的初步处理技术，如基线校正、去卷积和峰拟合，确保输入到高级分析中的数据是准确和可靠的。第二部分：结构与化学键合的光谱探针这一部分聚焦于揭示材料的原子和分子结构信息。 1. 振动光谱学：红外（IR）与拉曼散射我们将详细对比傅里叶变换红外（FTIR）光谱和拉曼光谱的互补性。重点将放在利用这些技术识别官能团、分析分子间和分子内相互作用（如氢键网络）以及研究晶格振动模式（声子谱）。对于新型有机-无机杂化材料（如钙钛矿前驱体或金属有机框架，MOFs），我们将展示如何通过振动模式的变化来监测相变和结构弛豫。 2. 核磁共振（NMR）光谱法在固体材料中的应用超越传统的溶液NMR，本书将深入探讨固体状态NMR（SSNMR）的先进技术，包括交叉极化（CP）、魔角旋转（MAS）以及各种脉冲序列在解析短程和长程核相互作用方面的应用。这些技术对于确定催化剂表面活性位点、聚合物链段的局部构象以及无序材料的平均结构至关重要。第三部分：电子结构与能带特性的光谱学分析要理解材料的电学和光学性能，必须深入探究其电子态结构。本部分将重点介绍高能光谱技术： 1. X射线吸收与发射光谱（XAS/XES）我们将详细阐述近边吸收结构（XANES）和扩展吸收边精细结构（EXAFS）的物理意义，并展示如何用它们来确定元素价态、局域几何结构（键长和配位数）以及电子密度分布。同时，X射线发射光谱（XES）将作为补充，提供对价带结构的直接洞察。 2. 光电子能谱（XPS与UPS） X射线光电子能谱（XPS）被广泛应用于表面化学分析。本书将提供详尽的谱图解析指南，解释化学位移对元素状态的敏感性。对于半导体和功能薄膜，紫外光电子能谱（UPS）则用于精确测量功函数和价带顶的精确位置。第四部分：时间分辨与非线性光谱学：动态过程的捕获现代材料的性能往往取决于其在时间尺度上的动态响应。本部分将介绍如何利用时间分辨技术来研究超快过程。 1. 瞬态吸收（TA）光谱针对光电材料（如有机光伏或量子点），我们将讲解如何利用皮秒到飞秒尺度的瞬态吸收光谱来跟踪载流子的产生、弛豫、复合路径以及能量转移过程。重点讨论如何通过分析光谱的演变来提取动力学速率常数。 2. 表面增强技术与显微光谱为了实现空间分辨和表面敏感性，本书将介绍表面等离子体共振（SPR）增强技术在分子传感中的应用，以及如何结合共聚焦显微镜技术，实现对异质材料（如复合材料或生物组织界面）的化学成像和局部应力分析。第五部分：数据处理与高级建模光谱数据的复杂性和多变量性要求先进的分析工具。本部分将覆盖从传统多变量分析到机器学习在光谱解耦中的应用。我们将介绍主成分分析（PCA）、非负矩阵分解（NMF）在从混合光谱中分离出贡献组分方面的强大能力。此外，还将探讨如何将计算化学（DFT）的预测结果与实验光谱数据进行关联，实现对结构-性质关系的精确验证。本书的特色 1. 应用驱动的叙述：每一个理论章节都紧密围绕当前材料研究的前沿挑战（如能源储存、生物相容性材料、先进催化剂），通过实际案例（而非抽象的理想化模型）进行讲解。 2. 跨学科视野：深度融合了化学、物理和工程学的视角，使读者能够全面理解材料在不同尺度上的行为。 3. 详尽的案例研究：包含大量来自前沿文献的、经过严格筛选的实际光谱图谱和数据分析流程，帮助读者快速掌握从原始数据到科学结论的转化路径。 4. 侧重于谱峰的归属与解释：提供了系统的、可操作的流程图和决策树，指导读者如何自信地将观察到的光谱变化归因于特定的结构或电子态变化。《Spectroscopic Characterization of Novel Materials》不仅仅是一本技术手册，更是一本启发性的工具书，旨在武装下一代材料科学家，使他们能够通过光谱学的“显微镜”，清晰地洞察新材料的本质奥秘。通过掌握本书中的知识和方法，读者将能更有效地推动从基础发现到实际应用之间的转化。