Gas-expanded Liquids and Near-critical Media Green Chemistry and Engineering pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Hutchenson, Keith W. (EDT)/ Scurto, Aaron M. (EDT)/ Subramaniam, Bala (EDT)

出品人:

页数:392

译者:

出版时间:2009-1

价格:$ 197.75

装帧:

isbn号码:9780841269712

丛书系列:

图书标签:

Green Chemistry
Near-critical Fluids
Supercritical Fluids
Gas-expanded Liquids
Sustainable Engineering
Solvent Alternatives
Chemical Engineering
Environmental Chemistry
Process Intensification
Reaction Engineering

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具体描述

Gas-expanded liquids and near-critical fluids are tunable solvent media for conducting chemical reactions, separations, and materials processing. In recent years, there has been an expanding body of fundamental and applied research in the use of these media, particularly for applications to sustainable processes based on the principles of green chemistry and engineering. This volume spans research and development activities ranging from theoretical and experimental investigations of the fundamental science underlying the field to developmental aspects of the technology for commercial applications. An introduction and overview of the field is included, as well as both new developments and reviews organized in the general topical areas of thermodynamics and transport properties (including both experimental and modeling studies), reactions, and materials processing. To the best of our knowledge, this is the first such compilation in this field with contributions from leading research groups.

《高分子科学与材料工程前沿进展》本书简介本书深入探讨了高分子科学与材料工程领域近年来取得的突破性进展，聚焦于新型聚合物的合成、结构调控、性能优化及其在先进技术中的应用。全书内容涵盖了从基础理论到前沿实验技术的广泛议题，旨在为研究人员、工程师以及高年级本科生提供一个全面而深入的知识框架。第一部分：高分子合成与结构控制的新范式本部分着重于聚合物合成方法的创新，特别关注实现对分子量分布、拓扑结构和序列结构精确控制的新技术。第一章：活性/可控自由基聚合（CRP）的深化与拓展本章详细介绍了当前主流的CRP技术，如原子转移自由基聚合（ATRP）、可逆加成-磺酰基自由基聚合（RAFT）和氮氧自由基聚合（NMP）。重点阐述了如何通过优化引发剂、链转移剂和催化剂体系，实现对复杂嵌段共聚物、星形聚合物和刷形聚合物的精准合成。讨论了新型催化剂体系（如无金属或光催化ATRP）的发展，以及这些技术如何应用于合成具有特定链段相分离行为的超分子材料。此外，还探讨了原位监测技术（如实时光谱分析）在理解聚合动力学和机制方面的应用。第二章：生物启发与可持续性聚合物合成面对日益严峻的环境挑战，本章聚焦于生物基单体的开发和利用，以及环境友好型聚合反应的实践。详细介绍了通过化学修饰和生物催化手段，将可再生资源转化为高性能聚合物的策略。探讨了利用酶催化或微生物合成等生物工程方法制备聚酯、聚酰胺等生物可降解材料的最新进展。强调了反应效率、原子经济性以及后聚合分离提纯过程的绿色化设计理念。第三章：复杂拓扑结构与超分子组装本章深入研究了如何构筑具有独特空间结构的聚合物，如大环、结、齿轮形聚合物以及超支化网络。阐述了这些特殊拓扑结构如何影响材料的流变学特性、机械性能和自修复能力。重点分析了基于氢键、π-π堆积、金属配位等非共价相互作用驱动的超分子聚合物组装过程，以及如何利用外部刺激（如光、温度、pH）实现对组装结构的动态调控。第二部分：先进高分子材料的性能与功能化本部分转向材料的物理化学性能和功能化应用，探讨了如何通过微观结构调控宏观性能。第四章：高分子膜材料的界面工程高分子膜在分离、渗透和传感领域扮演着关键角色。本章聚焦于膜材料的界面化学和表面改性技术。详细介绍了用于气体分离（如CO2捕集）、水净化（如正渗透和纳滤）以及质子交换膜燃料电池的新型聚合物基复合膜。讨论了如何利用纳米填料（如石墨烯、MOFs）构建高效的“混合基质膜”（MMM），并着重分析了界面缺陷的控制策略对膜性能的决定性影响。第五章：智能响应性高分子与软物质本章深入探讨了具有环境敏感性的高分子材料（智能材料），即“软物质”。内容包括形状记忆聚合物、自修复材料和可逆交联网络。详细解析了刺激响应的机理，例如热致相变、溶胀-收缩行为以及电响应特性。通过案例分析，展示了这些材料在药物缓释系统、可穿戴电子设备和软体机器人领域中的应用潜力。第六章：高分子基复合材料的力学增强与界面优化本章侧重于将高分子基体与无机或纤维增强相结合，以实现优异的机械和热学性能。讨论了纳米增强（如碳纳米管、粘土层）对聚合物基体性能的增强机理，特别是界面相互作用在传递应力中的作用。深入分析了界面化学改性技术（如偶联剂的使用）如何改善填料的分散性和界面粘结强度。此外，还涵盖了热塑性复合材料的加工工艺优化，以减少孔隙率和提高层间性能。第三部分：高分子在特定应用领域的前沿技术本部分将理论和材料设计与实际工程应用紧密结合。第七章：高分子在能源储存与转换中的应用高分子材料在下一代能源技术中发挥着不可替代的作用。本章重点介绍了用于锂离子电池、固态电池、超级电容器以及太阳能电池的高性能聚合物电解质、粘结剂和活性电极材料。讨论了如何通过引入离子导电基团或构建三维导电网络来提高材料的电荷传输效率和稳定性。分析了有机光伏材料（OPV）中聚合物给体和受体的能级匹配设计策略。第八章：生物医用高分子与组织工程本章探讨了高分子材料在生物医学工程中的最新进展。内容包括可吸收生物材料（如PLGA、PCL）的合成与降解动力学研究，以及用于药物递送系统（如胶束、纳米颗粒）的设计。详细阐述了利用生物相容性聚合物构建支架材料，通过控制孔隙率、表面形貌和细胞外基质模拟物，引导细胞生长、分化和组织再生的先进技术。第九章：高分子加工与先进制造技术本章关注从分子设计到宏观制品的转化过程。详细介绍了增材制造（3D打印）技术在高分子材料领域的应用，包括光固化立体印刷（SLA）、选择性激光烧结（SLS）和熔融沉积成型（FDM）中涉及的专用聚合物配方和工艺参数控制。探讨了反应性挤出、反应注塑成型等先进聚合加工技术如何实现在线结构控制和性能定制。结语：面向未来的挑战与机遇本书最后总结了高分子科学与材料工程领域面临的关键挑战，如实现更精细的瞬时结构控制、开发真正具有可持续性的循环经济材料体系，以及材料的计算模拟与高通量实验的深度融合。展望了人工智能和大数据在材料设计和性能预测中的巨大潜力。