材料化學(xué)工程中的熱力學(xué)與分子模擬研究

前言
第1章　從介觀尺度和界面現(xiàn)象分析材料化學(xué)工程所面臨的挑戰(zhàn)
1.1　材料化學(xué)工程的產(chǎn)生與意義
1.2　材料化學(xué)工程的主要研究?jī)?nèi)容
1.2.1　“做”材料：基于化學(xué)工程理論與方法的材料制備技術(shù)
1.2.2　“用”材料：基于新材料的化學(xué)單元技術(shù)與理論
1.2.3　面向先進(jìn)材料的材料化學(xué)工程的關(guān)鍵科學(xué)問題及難點(diǎn)
1.2.4　以介孔TiO2功能材料為例剖析材料化學(xué)工程難點(diǎn)
1.3　整體學(xué)術(shù)思路和本書框架
1.3.1　材料化學(xué)工程研究方法的出發(fā)點(diǎn)
1.3.2　整體學(xué)術(shù)思路
1.3.3　本書主要內(nèi)容和框架
參考文獻(xiàn)
第2章　電解質(zhì)溶液的固液相平衡和分子模擬研究
2.1　電解質(zhì)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(zhì)溶液的固液相平衡研究
2.2.1　電解質(zhì)溶液分子熱力學(xué)模型（Lu-Maurer模型）
2.2.2　離子選擇性電極（ISEs）實(shí)驗(yàn)方法
2.2.3　電解質(zhì)溶液相平衡軟件包的建立
2.2.4　固液相平衡級(jí)計(jì)算通用方法的建立
2.3　電解質(zhì)溶液的分子模擬研究
2.3.1　離子水化的分子動(dòng)力學(xué)研究
2.3.2　離子水化和締合的量子化學(xué)與分子動(dòng)力學(xué)研究
2.4　高溫高壓下電解質(zhì)溶液的熱力學(xué)模型
2.4.1　高溫高壓下電解質(zhì)溶液的分子模擬
2.4.2　熱力學(xué)模型的建立
2.4.3　模型參數(shù)的擬合及應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
第3章　基于熱力學(xué)方法的固液界面?zhèn)鬟f行為的研究
3.1　固液界面?zhèn)鬟f過程中熱力學(xué)研究的重要意義
3.1.1　固液界面?zhèn)鬟f研究的重要性
3.1.2　固液界面?zhèn)鬟f過程的熱力學(xué)研究方法
3.1.3　運(yùn)用非平衡熱力學(xué)研究傳遞模型的思路
3.2　基于非平衡熱力學(xué)方法的固液界面?zhèn)鬟f模型的建立及其應(yīng)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?zhèn)鬟f模型的建立
3.2.3　晶體溶解動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
3.3　非平衡熱力學(xué)固液界面?zhèn)鬟f模型的應(yīng)用
3.3.1　鈦酸鉀晶須高質(zhì)量、低成本制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?zhèn)鬟f行為的因素
3.4.1　材料化學(xué)工程中的界面現(xiàn)象
3.4.2　認(rèn)識(shí)復(fù)雜固液界面?zhèn)鬟f過程中遇到的難題
3.5　固液界面?zhèn)鬟f行為在材料化學(xué)工程研究中的新手段
參考文獻(xiàn)
第4章　界面影響下流體納米微結(jié)構(gòu)的分子模擬研究
4.1　材料化學(xué)工程中的分子模擬
4.1.1　化工應(yīng)用中的分子模擬
4.1.2　膜材料設(shè)計(jì)與優(yōu)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(jié)構(gòu)
4.2.2　離子水化
4.3　幾何尺寸對(duì)流體性質(zhì)的影響
4.3.1　幾何尺寸對(duì)流體分子微結(jié)構(gòu)的影響
4.3.2　溫度、壓力對(duì)流體分子微結(jié)構(gòu)的影響
4.3.3　幾何尺寸對(duì)流體吸附與分離的影響
4.4　化學(xué)改性對(duì)流體性質(zhì)的影響
4.4.1　化學(xué)改性對(duì)流體結(jié)構(gòu)的影響
4.4.2　化學(xué)改性對(duì)離子水化的影響
4.4.3　表面親疏水性對(duì)流體擴(kuò)散的影響
4.5　分子模擬研究對(duì)材料化學(xué)工程應(yīng)用的啟示
參考文獻(xiàn)
第5章　熱力學(xué)方法在鈦酸鉀晶須制備及自潤(rùn)滑材料研究中的應(yīng)用
5.1　鈦酸鉀晶須的制備及存在的問題
5.1.1　鈦酸鉀晶須的概述
5.1.2　六鈦酸鉀晶須的制備方法
5.1.3　高溫反應(yīng)一離子交換法存在的問題及研究思路
5.2　六鈦酸鉀晶須制備過程中的熱力學(xué)研究
5.2.1　燒結(jié)過程的熱力學(xué)研究
5.2.2　基于熱力學(xué)的六鈦酸鉀形貌控制
5.2.3　離子交換熱力學(xué)模型的建立
5.2.4　基于離子交換熱力學(xué)模型的六鈦酸鉀高純度制備
5.3　六鈦酸鉀晶須制備過程中的動(dòng)力學(xué)研究
5.3.1　利用離子選擇性電極在線監(jiān)測(cè)離子交換過程
5.3.2　離子交換機(jī)理研究
5.3.3　使用統(tǒng)計(jì)速率理論模型研究離子交換動(dòng)力學(xué)模型
5.4　六鈦酸鉀晶須的規(guī)模化制備
5.5　基于非平衡熱力學(xué)原理的自潤(rùn)滑材料關(guān)鍵因素分析及其設(shè)計(jì)
5.5.1　基于非平衡熱力學(xué)原理的自潤(rùn)滑材料關(guān)鍵因素分析
5.5.2　基于非平衡熱力學(xué)原理的自潤(rùn)滑材料設(shè)計(jì)
參考文獻(xiàn)
第6章　材料化學(xué)工程方法在介孔氧化鈦功能材料研究中的應(yīng)用
6.1　氧化鈦材料及其應(yīng)用的研究現(xiàn)狀
6.1.1　材料化學(xué)工程方法指導(dǎo)氧化鈦功能材料的制備
6.1.2　以氧化鈦材料為基礎(chǔ)的過程裝備與技術(shù)
6.2　介孔氧化鈦材料的制備及特性研究
6.2.1　介孔氧化鈦制備及其難點(diǎn)
6.2.2　控制pH值實(shí)現(xiàn)介孔氧化鈦純度的精確調(diào)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(wěn)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(jié)構(gòu)研究
6.2.6　介孔氧化鈦的快速化制備
6.3　熱力學(xué)與分子模擬指導(dǎo)的介孔氧化鈦加氫脫硫研究
6.3.1　面向國(guó)家重大需求的課題設(shè)立
6.3.2　面向加氫脫硫應(yīng)用需求的材料初步設(shè)計(jì)與制備
6.3.3　熱力學(xué)指導(dǎo)的超臨界CO2催化劑納米化擔(dān)載技術(shù)
6.3.4　熱力學(xué)和分子模擬在氧化鈦與流體間特殊界面性質(zhì)研究中的應(yīng)用
6.3.5　介孔氧化鈦其他功能化修飾及應(yīng)用展望
6.4　材料化學(xué)工程方法指導(dǎo)氧化鈦光催化裝備與技術(shù)的研究
6.4.1　非均相光催化技術(shù)及反應(yīng)器的簡(jiǎn)介
6.4.2　高級(jí)氧化技術(shù)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(qiáng)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(yīng)裝置運(yùn)行的模型指導(dǎo)
參考文獻(xiàn)
第7章　材料化學(xué)工程內(nèi)涵及方法論初探
7.1　材料化學(xué)工程學(xué)科內(nèi)涵的初探
7.2　材料化學(xué)工程方法論初探
7.2.1　固液界面處介質(zhì)傳遞的極限分析：復(fù)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(xué)的線性化
7.2.3　分子層面認(rèn)識(shí)在材料制備和應(yīng)用層面轉(zhuǎn)化：理論、模擬和實(shí)驗(yàn)的互動(dòng)
參考文獻(xiàn)