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內(nèi)容簡介

　　本書聚焦我國鍶產(chǎn)業(yè)發(fā)展所涉及的科學(xué)基礎(chǔ)與技術(shù)問題，以科技研發(fā)引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展為使命，內(nèi)容包括緒論（“鍶”緒萬千）、鍶元素化學(xué)與資源開發(fā)（飲水“鍶”源）、鍶元素四大效應(yīng)的科學(xué)思考（深“鍶”熟慮）、大宗鍶化學(xué)品的追蹤溯源（三“鍶”而行）、鍶產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的著力點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)（“鍶”前想后）、鍶增強(qiáng)材料與強(qiáng)化機(jī)理（千“鍶”萬縷）、鈦酸鍶功能材料（奇“鍶”妙想）、結(jié)語與展望（打造“世界鍶都”）；另外，書后附有專有名詞縮寫與符號(hào)表、鍶領(lǐng)域相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范節(jié)選，便于讀者參閱。本書具有較好的知識(shí)性、趣味性、科學(xué)性和技術(shù)性，旨在為鍶領(lǐng)域的科學(xué)研究及產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展奠定良好理論基礎(chǔ)并提供科學(xué)指導(dǎo)，可供從事戰(zhàn)略金屬資源、新材料、環(huán)境、新能源及相關(guān)領(lǐng)域的科研人員、技術(shù)人員、管理人員和科普人員參考，也可供高等學(xué)校環(huán)境科學(xué)與工程、化學(xué)工程、冶金與能源工程、材料工程、生物工程、食品工程及相關(guān)專業(yè)師生參閱。

作者簡介

　　段東平：冶金工程博士、化學(xué)工程博士后、研究員、博士生導(dǎo)師，中國科學(xué)院過程工程研究所資源利用及環(huán)境優(yōu)化課題組組長，中國科學(xué)院大學(xué)崗位教授及博士生導(dǎo)師。社會(huì)學(xué)術(shù)兼職有美國礦業(yè)、金屬與材料學(xué)會(huì)會(huì)員（TMS），澳大利亞冶金與礦業(yè)學(xué)會(huì)會(huì)員（AusIMM）、國際先進(jìn)材料學(xué)會(huì)會(huì)員（IAAM）、科技部國家可持續(xù)發(fā)展實(shí)驗(yàn)區(qū)專家委員會(huì)委員、中國無機(jī)鹽工業(yè)協(xié)會(huì)副會(huì)長兼熔鹽儲(chǔ)能專業(yè)委員會(huì)主任、中國無機(jī)鹽工業(yè)協(xié)會(huì)化工新材料專家委員會(huì)委員、中國金屬學(xué)會(huì)冶金反應(yīng)工程分會(huì)委員、北京金屬學(xué)會(huì)理事及學(xué)術(shù)委員、《黃金科學(xué)技術(shù)》編委會(huì)副主任、中國專利審查技術(shù)專家等。當(dāng)前重點(diǎn)開展的研究方向之一即為天青石礦清潔生產(chǎn)技術(shù)及其鍶系列產(chǎn)品開發(fā)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化工作；主持了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“青海鹽湖化工產(chǎn)業(yè)區(qū)大宗廢棄物循環(huán)利用集成示范”重點(diǎn)專項(xiàng)（2018YFC1903800）等多項(xiàng)國家級(jí)、省部級(jí)、中國科學(xué)院以及企業(yè)合作項(xiàng)目。先后于2007年獲“天津市科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)”、2008年獲中國石油和化工協(xié)會(huì)“全國化工優(yōu)秀科技工作者”以及第18屆“北京市優(yōu)秀青年工程師”、2009年獲中國科學(xué)院“院地合作先進(jìn)個(gè)人（科技類）一等獎(jiǎng)”、2010年獲中國產(chǎn)學(xué)研合作促進(jìn)會(huì)“中國產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新（個(gè)人）獎(jiǎng)”、2012年獲中國科學(xué)院“院地合作先進(jìn)個(gè)人（管理類）一等獎(jiǎng)”、2017年獲“安徽省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)”等榮譽(yù)。已發(fā)表論文140余篇，其中SCI收錄40余篇、EI收錄20余篇、中文核心收錄30余篇；申請(qǐng)專利60余項(xiàng)、授權(quán)30余項(xiàng)；培養(yǎng)碩士研究生14名、博士研究生8名、博士后7名。

圖書目錄

第1章 “鍶”緒萬千：緒論
1.1 鍶的戰(zhàn)略地位 2
1.2 鍶科學(xué)與技術(shù)的時(shí)代屬性 3
第2章飲水“鍶”源：鍶元素化學(xué)與資源開發(fā)
2.1 鍶的起源 6
2.2 鍶在元素周期表中的位置 7
2.3 鍶原子物理特性與能級(jí)結(jié)構(gòu) 8
2.3.1 鍶原子物理特性 8
2.3.2 鍶原子能級(jí)結(jié)構(gòu) 9
2.4 鍶原子光鐘 10
2.4.1 原子光鐘的出現(xiàn) 10
2.4.2 鍶原子光鐘的工作原理 12
2.4.3 鍶原子光鐘的研究進(jìn)展 13
2.5 鍶的自然界形態(tài)及鍶資源開發(fā) 14
2.5.1 鍶的自然界形態(tài)與特征 14
2.5.2 自然界鍶礦的成礦規(guī)律 19
2.5.3 鍶資源的開發(fā)利用 26
2.6 鍶產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r 35
2.6.1 世界鍶產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r 35
2.6.2 我國鍶產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體狀況 38
參考文獻(xiàn) 39
第3章深“鍶”熟慮：鍶元素四大效應(yīng)的科學(xué)思考
3.1 親骨效應(yīng) 42
3.1.1 親骨原理和作用機(jī)理 42
3.1.2 主要科學(xué)問題 43
3.1.3 代表性產(chǎn)品 43
3.2 光電效應(yīng) 45
3.2.1 光電原理和作用機(jī)理 46
3.2.2 主要科學(xué)問題 50
3.2.3 代表性產(chǎn)品 50
3.3 增強(qiáng)效應(yīng) 51
3.3.1 增強(qiáng)原理和作用機(jī)理 51
3.3.2 主要科學(xué)問題 53
3.3.3 代表性產(chǎn)品 54
3.4 同位素效應(yīng) 54
3.4.1 同位素種類和作用機(jī)理 54
3.4.2 主要科學(xué)問題 54
3.4.3 代表性產(chǎn)品 55
參考文獻(xiàn) 56
第4章三“鍶”而行：大宗鍶化學(xué)品的追蹤溯源
4.1 碳酸鍶的前世今生 59
4.1.1 碳酸鍶是工業(yè)革命的產(chǎn)物 59
4.1.2 碳酸鍶諸多應(yīng)用場景的化學(xué)本質(zhì) 59
4.2 氯化鍶的挑戰(zhàn)與機(jī)遇 60
4.2.1 氯化鍶制備技術(shù)對(duì)比 60
4.2.2 氯化鍶的重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域 60
4.3 氫氧化鍶的平臺(tái)型價(jià)值及其產(chǎn)業(yè)鏈 61
4.3.1 合成氫氧化鍶的熱力學(xué)基礎(chǔ) 61
4.3.2 氫氧化鍶制備工藝研究 62
4.3.3 氫氧化鍶延伸產(chǎn)業(yè)鏈分析 65
參考文獻(xiàn) 66
第5章 “鍶”前想后：鍶產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的著力點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)
5.1 鍶平臺(tái)型產(chǎn)品轉(zhuǎn)型 68
5.1.1 Sr（OH）2 基本物化性質(zhì) 68
5.1.2 過程機(jī)理研究 68
5.1.3 主要科學(xué)問題 72
5.2 鍶環(huán)保領(lǐng)域 72
5.2.1 發(fā)展方向與潛在產(chǎn)品 72
5.2.2 制備方法與關(guān)鍵技術(shù) 73
5.2.3 產(chǎn)品制備及應(yīng)用原理 76
5.3 鍶康養(yǎng)領(lǐng)域 77
5.3.1 鍶及鍶同位素與人體健康的關(guān)系 77
5.3.2 發(fā)展方向與潛在產(chǎn)品 84
5.4 鍶光電領(lǐng)域 86
5.4.1 光電效應(yīng)理論 86
5.4.2 鈦酸鍶的光電轉(zhuǎn)換 86
5.4.3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與性能構(gòu)效關(guān)系 87
5.4.4 產(chǎn)品制備及應(yīng)用原理 87
5.4.5 關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題與研究策略 88
5.5 鍶新能源領(lǐng)域 92
5.5.1 發(fā)展方向與潛在產(chǎn)品 92
5.5.2 制備方法與關(guān)鍵技術(shù) 94
5.5.3 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與性能構(gòu)效關(guān)系 99
5.5.4 產(chǎn)品制備及應(yīng)用原理 102
5.6 鍶在裝備制造領(lǐng)域的應(yīng)用 103
5.6.1 重點(diǎn)發(fā)展方向 103
5.6.2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與性能構(gòu)效關(guān)系 104
5.6.3 制備方法與關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展 104
5.7 鍶渣固廢資源化領(lǐng)域 110
5.7.1 鍶渣來源 111
5.7.2 鍶渣性質(zhì) 111
5.7.3 鍶渣利用 112
參考文獻(xiàn) 114
第6章千“鍶”萬縷：鍶增強(qiáng)材料與強(qiáng)化機(jī)理
6.1 高純金屬鍶及其凈化機(jī)理 120
6.1.1 高純金屬鍶的制備方法 120
6.1.2 金屬鍶凈化合金熔體機(jī)理 121
6.1.3 金屬鍶凈化氣體機(jī)理 123
6.2 鍶增強(qiáng)合金材料的作用與機(jī)理 123
6.2.1 鍶在合金材料中的配位機(jī)理 123
6.2.2 鍶對(duì)合金機(jī)械性能的強(qiáng)化機(jī)理 125
6.2.3 鍶對(duì)合金耐蝕性能的強(qiáng)化機(jī)理 126
6.3 鍶增強(qiáng)磁性材料的作用與機(jī)理 127
6.3.1 鍶鐵氧體的磁性強(qiáng)化機(jī)理 127
6.3.2 鍶鐵氧體與常用磁性材料的優(yōu)劣勢分析 129
6.4 鍶增強(qiáng)發(fā)光材料的特性與機(jī)理 131
6.4.1 硫化鍶長余輝發(fā)光機(jī)理 131
6.4.2 鋁酸鍶長余輝發(fā)光機(jī)理 132
6.4.3 硅酸鎂鍶長余輝發(fā)光機(jī)理 134
6.5 鍶增強(qiáng)介電材料的作用與機(jī)理 137
6.5.1 鍶在壓電陶瓷中的強(qiáng)化機(jī)理 137
6.5.2 鍶在鐵電陶瓷中的強(qiáng)化機(jī)理 139
6.5.3 鍶在熱釋電陶瓷中的強(qiáng)化機(jī)理 141
參考文獻(xiàn) 143
第7章奇“鍶”妙想：鈦酸鍶功能材料
7.1 鈦酸鍶的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)與缺陷化學(xué) 147
7.1.1 鈦酸鍶鈣鈦礦結(jié)構(gòu) 147
7.1.2 鈦酸鍶化學(xué)性質(zhì) 147
7.2 鈦酸鍶的光電效應(yīng)與機(jī)理 148
7.3 鈦酸鍶的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制合成 150
7.3.1 鈦酸鍶改性方法 150
7.3.2 納米鈦酸鍶單晶 153
7.3.3 多面體鈦酸鍶 155
7.3.4 中空籠狀鈦酸鍶 162
7.4 介孔鈦酸鍶材料 168
7.4.1 介孔材料 168
7.4.2 介孔材料的應(yīng)用前景和現(xiàn)狀 169
7.4.3 非硅基介孔材料的合成進(jìn)展 169
7.4.4 介孔鈦酸鍶的應(yīng)用前景和現(xiàn)狀 170
7.4.5 迷宮型介孔鈦酸鍶材料 171
7.4.6 介孔- 大孔鈦酸鍶薄膜 172
7.5 復(fù)合鈦酸鍶材料 174
7.5.1 鈦酸鍶異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)及缺陷工程 174
7.5.2 鈦酸鍶材料的復(fù)合方法及過程機(jī)制 183
7.6 鈦酸鍶的新能源領(lǐng)域應(yīng)用 185
7.6.1 鈦酸鍶在制氫領(lǐng)域中的應(yīng)用 185
7.6.2 鈦酸鍶在光伏發(fā)電領(lǐng)域中的應(yīng)用 186
7.6.3 鈦酸鍶在熱電材料中的應(yīng)用 188
7.7 鈦酸鍶的環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用 189
7.7.1 鈦酸鍶在凈化空氣中的應(yīng)用 189
7.7.2 鈦酸鍶在水處理中的應(yīng)用 190
參考文獻(xiàn) 190
第8章打造“世界鍶都”——結(jié)語與展望
8.1 我國重慶大足鍶資源優(yōu)勢與產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ) 204
8.2 創(chuàng)新開拓鍶平臺(tái)型產(chǎn)品 205
8.3 研發(fā)拓展高端鍶產(chǎn)品 206
8.4 重點(diǎn)研發(fā)高端鍶功能材料 207
8.5 鍶高端產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)與重大成果展望 207
8.6 鍶行業(yè)未來發(fā)展戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型 208
8.7 致力打造鍶資源成為中國的“第二個(gè)稀土” 211
8.8 建設(shè)世界級(jí)鍶產(chǎn)業(yè)中心 211
附錄
附錄1 專有名詞縮寫與符號(hào)表 214
附錄2 鍶領(lǐng)域相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范節(jié)選 216
附錄2.1 《鍶鹽行業(yè)綠色工廠評(píng)價(jià)要求》（T/CPCIF 0215—2022）節(jié)選 216
附錄2.2 《牙膏用氯化鍶》（HG/T 5211—2017） 234
附錄2.3 《中華人民共和國藥典》2020 年版中的氯化鍶[89Sr] 注射液藥物節(jié)選 248