Encyclopedia of Electrochemistry, Thermodynamics and Electrified Interfaces pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Bard, Allen J./ Stratmann, Martin (EDT)/ Gileadi, Eliezer (EDT)/ Urbakh, M. (EDT)

出品人:

页数:620

译者:

出版时间:2002-12

价格:£ 325.00

装帧:HRD

isbn号码:9783527303939

丛书系列:

图书标签:

Electrochemistry
Thermodynamics
Electrified Interfaces
Electrochemistry
Thermodynamics
Interface Science
Physical Chemistry
Materials Science
Surface Chemistry
Corrosion
Energy Storage

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具体描述

From fundamental research to its application in the industry, this encyclopedia covers all aspects of electrochemistry. It provides both a comprehensive overview for electrochemists and an accessible look at electrochemical topics for users from other scientific disciplines. Volume 1 in this series offers a detailed examination of thermodynamics and electrified interfaces.

好的，下面是关于非《电化学百科全书、热力学与带电界面》（Encyclopedia of Electrochemistry, Thermodynamics and Electrified Interfaces）的详细图书简介，内容涵盖了物理化学、材料科学、能源技术和表面科学等领域的多个重要方面，旨在为专业读者提供全面的参考资料。 --- 书名：先进材料的界面行为、过程动力学与能源转换简介：本书汇集了当前先进材料科学与工程领域的核心议题，重点聚焦于材料在复杂环境中的宏观与微观行为、关键过程的动力学机制以及高性能能源转换系统的设计与优化。全书结构严谨，内容深入，旨在为化学、物理学、材料工程以及相关领域的研究人员和高级学生提供一个全面而深入的参考平台。全书共分为四个主要部分，共计二十章，内容涵盖了从基础理论到前沿应用的广泛光谱。第一部分：界面现象与物质传输本部分深入探讨了物质在固-液、固-气界面上的相互作用，这是理解催化、腐蚀和电池技术的基础。第1章：多孔介质中的流体动力学与质量传递本章详细分析了在多孔材料结构内部，流体（包括液体和气体）的流动特性。我们探讨了达西定律的适用范围及其局限性，并引入了非均匀孔隙结构下的修正模型，如Pore Network Models (PNM) 和随机行走方法。重点讨论了浓度梯度驱动下的扩散、对流与毛细现象在多孔电极和燃料电池膜中的耦合作用。对于不同孔径分布的材料，如金属泡沫和陶瓷膜，其传输性能的差异进行了量化比较。第2章：表面润湿性与界面张力控制本章聚焦于表面能理论在理解材料润湿行为中的应用。从Young方程出发，详细阐述了接触角测量技术（如静态、动态接触角）的物理基础和实验误差分析。内容延伸至表面活性剂对界面张力的调控机制，以及在微流控设备中利用表面性质实现液滴精准操控的策略。讨论了在极端温度和高压环境下，液体-固体界面张力的变化规律。第3章：异质结界面的结构与电子态本章深入探讨了不同材料（如半导体与金属、氧化物与聚合物）之间界面电子结构的重构。利用第一性原理计算（如DFT）来模拟界面处的电子密度分布和能带对齐情况。重点分析了肖特基势垒的形成机理，以及界面缺陷（如悬挂键、晶格失配）对载流子传输性能的负面影响。这是设计高效光电器件和传感器的关键基础。第二部分：过程动力学与反应速率本部分致力于解析材料化学转化过程中的时间依赖性行为，特别是涉及到活化能和反应路径的控制因素。第4章：复杂催化反应的网络动力学本章超越了传统的宏观反应级数分析，转向复杂催化体系（如石油化工和精细化学合成）中的多步反应机理研究。引入了非线性动力学工具，如Master Equation和Stochastic Simulation Algorithms (SSA)，来描述催化剂表面物种的吸附-脱附竞争与表面重构过程。特别关注了反应中间体浓度的振荡现象及其在反应选择性中的作用。第5章：温度对材料稳定性的影响：热力学与动力学视角本章综合分析了材料在高温或长期服役条件下的老化与降解过程。从吉布斯自由能最小化原则出发，建立了驱动材料分解的力学基础，并结合阿伦尼乌斯方程分析了特定降解路径的速率常数。具体案例包括高温合金的氧化动力学、聚合物的热解过程，以及固态电解质在电化学循环中的相变稳定性评估。第6章：光化学反应的激发态动力学本章专门讨论了光诱导反应中的能量传递与衰变过程。内容覆盖了激发态的产生、交叉跃迁、系间窜越以及能量转移的效率（如Förster和Dexter机制）。利用飞秒瞬态吸收光谱技术对这些超快过程进行表征的实验方法被详细介绍，尤其是在光催化剂和有机发光材料中的应用。第三部分：能源转换系统的热力学与输运本部分聚焦于如何将化学能、热能转化为电能，以及反之的效率限制因素。第7章：电化学电池的非平衡态热力学本章超越了Nernst方程的静态描述，深入探讨了电池在充放电过程中的内阻、极化行为与能量耗散。引入了Onsager倒易关系在描述耦合传输（离子流与热流）中的应用。分析了不同电极材料中离子嵌入/脱出过程的体积膨胀效应及其对电池寿命的限制。第8章：燃料电池的质子与氧气传输耦合本章聚焦于质子交换膜燃料电池（PEMFC）和固体氧化物燃料电池（SOFC）的核心挑战。在PEMFC中，详细分析了水管理对膜的离子电导率的影响，以及在低温操作下如何避免水“涝区”的形成。在SOFC中，则重点研究了氧气在复杂电极结构中的扩散限制与反应动力学。第9章：热电材料的性能优化本章阐述了热电材料将温差直接转化为电能的物理原理。核心在于ZT (Figure of Merit) 值的最大化。这要求在极低的电子热导率（高Seebeck系数）和相对较高的离子热导率之间找到平衡。内容包括二维材料中声子散射的调控，以及通过掺杂工程实现电子态密度峰值对费米能级的精确控制。第四部分：先进材料的微观结构调控本部分侧重于如何通过精确控制材料的纳米结构和缺陷来优化其宏观性能。第10章：纳米晶体生长与表面能控制本章探讨了通过控制成核与生长速率来精确设计纳米粒子尺寸和形貌的策略。特别关注了“形状效应”对催化活性位点暴露度的影响。讨论了使用模板法、种子介导生长法等技术，以获得具有特定晶面暴露比例的催化剂纳米结构。第11章：高熵合金与结构弛豫本章介绍了高熵合金（HEA）在极端环境下的应用潜力。通过大量组分混合引入的构型熵效应，解释了HEA在提高硬度、抗蠕变性和抗腐蚀性方面的优势。深入分析了原子尺度的局域结构（如短程有序）与宏观力学性能之间的关联。第12章：先进功能涂层的制备与表征本章涵盖了等离子体增强化学气相沉积（PECVD）和原子层沉积（ALD）等先进薄膜技术。重点分析了ALD在实现原子级厚度和优异的保形性方面的优势，以及如何通过调整前驱体和反应条件来控制薄膜的晶态、缺陷密度和界面结合力。 --- 本书的每一章都提供了详尽的数学模型推导和前沿的实验数据佐证，是理解和解决当代材料科学与工程中关键挑战的必备工具书。