材料化學工程中的熱力學與分子模擬研究

前言
第1章　從介觀尺度和界面現(xiàn)象分析材料化學工程所面臨的挑戰(zhàn)
1.1　材料化學工程的產生與意義
1.2　材料化學工程的主要研究內容
1.2.1　“做”材料：基于化學工程理論與方法的材料制備技術
1.2.2　“用”材料：基于新材料的化學單元技術與理論
1.2.3　面向先進材料的材料化學工程的關鍵科學問題及難點
1.2.4　以介孔TiO2功能材料為例剖析材料化學工程難點
1.3　整體學術思路和本書框架
1.3.1　材料化學工程研究方法的出發(fā)點
1.3.2　整體學術思路
1.3.3　本書主要內容和框架
參考文獻
第2章　電解質溶液的固液相平衡和分子模擬研究
2.1　電解質溶液的固液相平衡和分子模擬研究的重要意義
2.2　電解質溶液的固液相平衡研究
2.2.1　電解質溶液分子熱力學模型（Lu-Maurer模型）
2.2.2　離子選擇性電極（ISEs）實驗方法
2.2.3　電解質溶液相平衡軟件包的建立
2.2.4　固液相平衡級計算通用方法的建立
2.3　電解質溶液的分子模擬研究
2.3.1　離子水化的分子動力學研究
2.3.2　離子水化和締合的量子化學與分子動力學研究
2.4　高溫高壓下電解質溶液的熱力學模型
2.4.1　高溫高壓下電解質溶液的分子模擬
2.4.2　熱力學模型的建立
2.4.3　模型參數(shù)的擬合及應用
參考文獻
第3章　基于熱力學方法的固液界面?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過程的熱力學研究方法
3.1.3　運用非平衡熱力學研究傳遞模型的思路
3.2　基于非平衡熱力學方法的固液界面?zhèn)鬟f模型的建立及其應用
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　晶體溶解動力學實驗
3.3　非平衡熱力學固液界面?zhèn)鬟f模型的應用
3.3.1　鈦酸鉀晶須高質量、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　材料化學工程中的界面現(xiàn)象
3.4.2　認識復雜固液界面?zhèn)鬟f過程中遇到的難題
3.5　固液界面?zhèn)鬟f行為在材料化學工程研究中的新手段
參考文獻
第4章　界面影響下流體納米微結構的分子模擬研究
4.1　材料化學工程中的分子模擬
4.1.1　化工應用中的分子模擬
4.1.2　膜材料設計與優(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　水的微結構
4.2.2　離子水化
4.3　幾何尺寸對流體性質的影響
4.3.1　幾何尺寸對流體分子微結構的影響
4.3.2　溫度、壓力對流體分子微結構的影響
4.3.3　幾何尺寸對流體吸附與分離的影響
4.4　化學改性對流體性質的影響
4.4.1　化學改性對流體結構的影響
4.4.2　化學改性對離子水化的影響
4.4.3　表面親疏水性對流體擴散的影響
4.5　分子模擬研究對材料化學工程應用的啟示
參考文獻
第5章　熱力學方法在鈦酸鉀晶須制備及自潤滑材料研究中的應用
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研究
5.2.1　燒結過程的熱力學研究
5.2.2　基于熱力學的六鈦酸鉀形貌控制
5.2.3　離子交換熱力學模型的建立
5.2.4　基于離子交換熱力學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力學研究
5.3.1　利用離子選擇性電極在線監(jiān)測離子交換過程
5.3.2　離子交換機理研究
5.3.3　使用統(tǒng)計速率理論模型研究離子交換動力學模型
5.4　六鈦酸鉀晶須的規(guī)?；苽?br /> 5.5　基于非平衡熱力學原理的自潤滑材料關鍵因素分析及其設計
5.5.1　基于非平衡熱力學原理的自潤滑材料關鍵因素分析
5.5.2　基于非平衡熱力學原理的自潤滑材料設計
參考文獻
第6章　材料化學工程方法在介孔氧化鈦功能材料研究中的應用
6.1　氧化鈦材料及其應用的研究現(xiàn)狀
6.1.1　材料化學工程方法指導氧化鈦功能材料的制備
6.1.2　以氧化鈦材料為基礎的過程裝備與技術
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
6.2.2　控制pH值實現(xiàn)介孔氧化鈦純度的精確調控
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）核殼結構研究
6.2.6　介孔氧化鈦的快速化制備
6.3　熱力學與分子模擬指導的介孔氧化鈦加氫脫硫研究
6.3.1　面向國家重大需求的課題設立
6.3.2　面向加氫脫硫應用需求的材料初步設計與制備
6.3.3　熱力學指導的超臨界CO2催化劑納米化擔載技術
6.3.4　熱力學和分子模擬在氧化鈦與流體間特殊界面性質研究中的應用
6.3.5　介孔氧化鈦其他功能化修飾及應用展望
6.4　材料化學工程方法指導氧化鈦光催化裝備與技術的研究
6.4.1　非均相光催化技術及反應器的簡介
6.4.2　高級氧化技術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裝置運行的模型指導
參考文獻
第7章　材料化學工程內涵及方法論初探
7.1　材料化學工程學科內涵的初探
7.2　材料化學工程方法論初探
7.2.1　固液界面處介質傳遞的極限分析：復雜溶液的相平衡
7.2.2　解決過程速率和效率的博弈：非平衡熱力學的線性化
7.2.3　分子層面認識在材料制備和應用層面轉化：理論、模擬和實驗的互動
參考文獻