新書推薦：
《
未来特工局
》
售價：NT$
254.0
《
高术莫用（十周年纪念版 逝去的武林续篇 薛颠传世之作 武学尊师李仲轩家世 凸显京津地区一支世家的百年沉浮）
》
售價：NT$
250.0
《
英国简史（刘金源教授作品）
》
售價：NT$
449.0
《
便宜货：廉价商品与美国消费社会的形成
》
售價：NT$
352.0
《
读书是一辈子的事（2024年新版）
》
售價：NT$
352.0
《
乐道文库·什么是秦汉史
》
售價：NT$
367.0
《
汉娜·阿伦特与以赛亚·伯林 ： 自由、政治与人性
》
售價：NT$
500.0
《
女性与疯狂（女性主义里程碑式著作，全球售出300万册）
》
售價：NT$
500.0
|
| 內容簡介： |
黏土矿物是天然存在的、含量丰富、价格低廉、无污染的纳米材料，除了陶瓷和纸张涂层等传统用途，还有许多新的用途，如具有优异吸附性能的新型有机黏土的设计、污染控制和环境保护等。长期以来，对黏土矿物的研究主要集中在地质、岩土和矿物等方向的实验测试和理论分析，但从物质构成出发，对黏土矿物电子结构、掺杂机制、吸附性能等进行数值计算的研究尚不系统、不完善。
本书采用数值模拟和理论分析相结合的研究方法，从原子尺度对黏土矿物主要成分高岭石和蒙脱石的晶体结构进行了较为系统和深入的研究，并探讨了不同杂质存在时其对多种小分子和重金属原子的吸附行为，揭示了黏土矿物的电子性质、掺杂机制和吸附特性的微观机理，为深入认识和理解黏土矿物的物理化学性质提供了理论基础和支持。
本书共6章，主要内容包括绪论、黏土矿物晶体结构及其微观特征、黏土矿物内部掺杂机制、黏土矿物表面的吸附特性、杂质成分对黏土矿物表面吸附性质的影响、结论与展望。
黏土矿物是天然存在的、含量丰富、价格低廉、无污染的纳米材料，除了陶瓷和纸张涂层等传统用途，还有许多新的用途，如具有优异吸附性能的新型有机黏土的设计、污染控制和环境保护等。长期以来，对黏土矿物的研究主要集中在地质、岩土和矿物等方向的实验测试和理论分析，但从物质构成出发，对黏土矿物电子结构、掺杂机制、吸附性能等进行数值计算的研究尚不系统、不完善。
本书采用数值模拟和理论分析相结合的研究方法，从原子尺度对黏土矿物主要成分高岭石和蒙脱石的晶体结构进行了较为系统和深入的研究，并探讨了不同杂质存在时其对多种小分子和重金属原子的吸附行为，揭示了黏土矿物的电子性质、掺杂机制和吸附特性的微观机理，为深入认识和理解黏土矿物的物理化学性质提供了理论基础和支持。
本书共6章，主要内容包括绪论、黏土矿物晶体结构及其微观特征、黏土矿物内部掺杂机制、黏土矿物表面的吸附特性、杂质成分对黏土矿物表面吸附性质的影响、结论与展望。
本书可供岩土工程、地质工程、矿物学、环境等专业的专业技术人员、科研人员和研究生参考。
|
| 關於作者： |
|
赵健，中国矿业大学（北京），副教授，2015年到中国矿业大学（北京）任教，主要研究方向为量子力学原理和岩土工程实践交叉领域，具体包括软岩黏土矿物的原子与分子结构、掺杂机制、吸附特性和力学性质等。2015年获得中国岩石力学与工程学会青年人才托举工程项目（2015-2017年）。主持国家自然科学基金青年项目1项，作为技术骨干参与国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金面上项目等6项国家纵向研究课题。发表学术论文20余篇，其中以*一作者或通讯作者发表SCI论文16篇。参编专著2部。获国家发明专利5项。教授2门本科生课程《大学物理A》和《大学物理B》。
|
| 目錄：
|
第1章绪论1
1.1黏土和黏土矿物3
1.2黏土矿物晶体结构研究现状10
1.3黏土矿物掺杂机制研究现状16
1.4黏土矿物吸附特性研究现状18
第2章黏土矿物晶体结构及其微观特征23
2.1黏土矿物的晶体结构25
2.1.1高岭石1∶1层结构25
2.1.2蒙脱石2∶1层结构27
2.2理论基础与计算方法28
2.2.1量子力学基础28
2.2.2密度泛函理论31
2.2.3第一性原理计算方法35
2.2.4VASP程序包介绍37
2.3高岭石分子结构和电子性质37
2.3.1分子结构39
2.3.2电子结构和电荷分布40
2.3.3能带结构42
2.4蒙脱石分子结构和电子性质43
2.4.1分子结构44
2.4.2电子结构和电荷分布45
2.4.3能带结构48
第3章黏土矿物内部掺杂机制49
3.1高岭石内部单掺杂机制52
3.1.1单杂质形成能和跃迁能级55
3.1.2杂质在高岭石内部的电荷密度和态密度分布56
3.2蒙脱石内部单掺杂机制58
3.2.1单杂质形成能和跃迁能级58
3.2.2杂质在蒙脱石内部的电荷密度和态密度分布61
3.3高岭石内部双掺杂机制62
3.3.1双杂质形成能和跃迁能级63
3.3.2双杂质在高岭石内部的电荷密度和态密度分布65
第4章黏土矿物表面的吸附特性67
4.1H2O在高岭石表面（001）的吸附特性69
4.1.1清洁的高岭石表面（001）70
4.1.2H2O分子的性质71
4.1.3单个H2O在高岭石表面（001）的吸附73
4.1.4H2O分子在高岭石表面（001）的扩散过程76
4.1.5H2O分子在高岭石表面（001）的解离过程77
4.1.6H2O分子团簇结构在高岭石表面（001）的吸附77
4.2CO2在高岭石表面（001）的吸附特性78
4.2.1CO2分子的性质79
4.2.2单个CO2在高岭石表面（001）的吸附79
4.2.3CO2分子团簇结构在高岭石表面（001）的吸附83
4.3CO在高岭石表面（001）的吸附特性87
4.3.1CO分子的性质88
4.3.2单个CO在高岭石表面（001）的吸附88
4.3.3CO分子团簇结构在高岭石表面（001）的吸附91
4.4H2在高岭石表面（001）的吸附特性93
4.4.1H2分子的性质94
4.4.2单个H2在高岭石表面（001）的吸附94
4.4.3H2分子团簇结构在高岭石表面（001）的吸附97
4.5CH4在高岭石表面（001）的吸附特性101
4.5.1CH4分子的性质102
4.5.2单个CH4在高岭石表面（001）的吸附102
4.5.3CH4分子团簇结构在高岭石表面（001）的吸附106
4.6重金属在高岭石表面（001）的吸附特性109
4.6.1单个重金属原子在高岭石表面（001）的吸附109
4.6.2重金属原子团簇结构在高岭石表面（001）的吸附112
4.6.3重金属在高岭石表面（001）的扩散过程114
第5章杂质成分对黏土矿物表面吸附性质的影响117
5.1软岩黏土矿物中常见的杂质成分119
5.2不同杂质对高岭石原子和电子结构的影响119
5.3不同杂质对高岭石表面吸附水分子的影响120
5.4不同杂质对高岭石表面吸附水分子团簇的影响124
5.5不同杂质对高岭石表面渗透水分子的影响126
第6章结论与展望129
参考文献133
|
| 內容試閱：
|
黏土矿物是地壳矿物家族中最年轻的成员，也是天然存在的含量丰富、价格低廉、无污染的材料。黏土矿物由不同的母岩在不同的条件下形成，其化学成分、结构和赋存方式各不相同。目前没有任何无机材料具有如此多的种类，表现出如此广泛的反应性和改性倾向，具有如此多样的实际应用价值，黏土矿物引起了各个行业的技术、科研人员的广泛关注并对其进行系统深入的研究。粗略估计，每年有成百上千篇关于黏土矿物的科技论文发表。其中，黏土矿物晶体结构、结构缺陷和杂质的存在、吸附特性是众多研究中的三个热点问题，对黏土矿物晶体结构的深入认识是研究其物化性质的坚实基础，对其结构缺陷和杂质的存在的研究是鉴别和定量分析黏土矿物的关键问题，对其吸附特性的研究为其广泛实际应用提供理论依据和基础。
众所周知，黏土矿物晶体结构的研究从实验开始，并随着实验技术的不断发展，对黏土矿物晶体结构特征的研究分别使用了X射线衍射、电子衍射、中子衍射、扫描电镜、透射电镜、红外光谱以及固体核磁共振等测试分析手段。这些实验测试获得了各类黏土矿物晶体结构等极具价值的信息，为人们认识黏土矿物奠定了重要的基础。同样，对黏土矿物结构缺陷和杂质的存在、吸附特性的研究也主要集中在地质、岩土和矿物等方向的实验测试和理论分析，然而实际环境中黏土矿物的颗粒微小、杂质较多并且实验研究方法具有较强局限性，很难直接准确地得到黏土矿物的相关性质信息。因此，应用新的基础理论和数值模拟方法探讨黏土矿物的相关问题已势在必行。随着科学技术的蓬勃发展，利用高性能计算集群进行数值模拟已成为当今科学研究中的一种重要研究方法，并成为在微观尺度上研究材料微观结构、物化性质及力学特性的强有力手段，能够获得实验测试方法中难以获得的微观信息。基于量子力学和密度泛函理论的第一性原理计算方法具有计算精度高、速度快的优点，是从原子尺度上研究黏土矿物的微观结构和物化性质的强有力手段，能够准确获得实验手段难以得到的微观信息，近些年广泛应用于黏土矿物晶体结构、表面性质、化学反应和微观力学性能等多个领域。
《黏土矿物的掺杂机制与吸附特性》在国家自然科学基金项目41702317以及相关课题的资助下，利用基于量子力学的第一性原理计算方法，研究了黏土矿物主要成分高岭石和蒙脱石的晶体结构及其微观特征，得到了实验手段和经验理论难以得到的微观信息。建立了黏土矿物主要成分高岭石和蒙脱石内部替代这类掺杂模型，得到了其微观掺杂机制以及杂质对其物化性质的影响。计算了黏土矿物主要成分高岭石对水、二氧化碳、甲烷、氢气、一氧化碳及重金属铅离子的吸附特性，揭示了其表面对多种小分子的吸附机理，量化了吸附能力及对其结构、电子性质等的影响。最后比较了不同种类、不同比例杂质对黏土矿物主要成分高岭石吸水特性的影响机理，指出杂质引起高岭石原子和电子结构及吸附特性的变化，有望为深入认识和理解黏土矿物物化性质提供理论基础和支持。
《黏土矿物的掺杂机制与吸附特性》出版过程中，承蒙中国矿业大学北京深部岩土力学与地下工程国家重点实验室多位教授的指导，同时参与撰写的还有陶志刚教授，化学工业出版社也提出了许多宝贵的意见和建议，在此表示衷心的感谢。
由于作者水平有限，书中难免不妥之处，在此抛砖引玉，恳请同行学者和读者批评指正。
笔者
2020.1
|
|
購物車/收銀台(0) | 在線留言板
| 付款方式
| 聯絡我們
| 運費計算
| 幫助中心 |
加入書簽
HOME
新書上架
