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離子液體分子模擬與設計(精)/離子液體叢書

  • 作者：編者:何宏艷//馮光//王艷磊|責編:成榮霞//仇志剛|總主編:張鎖江//韓布興
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122487810
  • 出版日期：2026/04/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：321
人民幣：RMB 198 元      售價：元
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內容大鋼
    《離子液體分子模擬與設計》是「離子液體叢書」分冊之一。本書系統探討了離子液體分子設計領域的各個層面，旨在幫助讀者更全面地理解並應用相關知識。書中首先闡述了離子液體分子設計所面臨的挑戰，包括分子設計的複雜性、對離子液體行為的深刻理解以及在各種應用中的性能優化，並強調了分子模擬技術在克服這些挑戰方面的關鍵作用。隨後系統介紹了離子液體體系的多種模擬方法，如量子化學計算、分子動力學模擬、粗粒化模擬、介觀尺度模擬及機器學習等，同時結合離子液體研究的最新進展闡釋了離子液體中特殊氫鍵的形成機制、准液體狀態的存在以及微環境的影響等。此外，書中還將離子液體的分子模擬與實際應用相結合，提出了具體的分子設計思路與策略。涵蓋的主要應用領域包括反應過程、分離技術、電化學儲能、功能材料製備和感測器技術等。通過具體案例研究和應用示例，幫助讀者將離子液體的分子設計應用於實際問題。
    本書適合從事離子液體分子設計及應用相關領域的科研人員參考，也可作為高等院校化學、化工、材料等相關專業研究生和高年級本科生的教材。
作者介紹
編者:何宏艷//馮光//王艷磊|責編:成榮霞//仇志剛|總主編:張鎖江//韓布興
目錄
1  緒論
  1.1  離子液體
    1.1.1  離子液體的發展歷程
    1.1.2  離子液體的定義和分類
    1.1.3  離子液體的性質和典型應用
  1.2  分子模擬
    1.2.1  分子模擬的發展歷程
    1.2.2  分子模擬的常用方法及用途
  1.3  分子模擬與離子液體功能設計
    1.3.1  離子液體的多尺度特徵
    1.3.2  離子液體功能設計的挑戰
    1.3.3  基於分子模擬的離子液體設計
  參考文獻
2  離子液體的量子化學模擬
  2.1  密度泛函理論
    2.1.1  雜化密度泛函
    2.1.2  局域密度近似泛函
    2.1.3  廣義梯度近似泛函
  2.2  適用於離子液體體系的量子化學計算方法
    2.2.1  量子化學計算中常用的基組
    2.2.2  溶劑化模型
    2.2.3  分子間弱相互作用的計算
    2.2.4  ONIOM方法
    2.2.5  分子中原子的量子理論
    2.2.6  約化密度梯度分析
    2.2.7  對稱匹配微擾理論能量分解
    2.2.8  自然鍵軌道理論
  2.3  常用量子化學計算及分析軟體
    2.3.1  Gaussian
    2.3.2  VASP
    2.3.3  CP2K
    2.3.4  Multiwfn
  2.4  離子液體重要描述符
    2.4.1  SMILES編碼和分子圖
    2.4.2  與物理化學性質相關的描述符
    2.4.3  與電子結構有關的描述符
    2.4.4  福井函數
  2.5  離子液體的特殊氫鍵解析
    2.5.1  離子液體氫鍵的特殊性
    2.5.2  離子液體氫鍵作用強度
    2.5.3  離子液體Z鍵新概念
  2.6  總結與展望
  參考文獻
3  離子液體的分子動力學模擬
  3.1  分子動力學模擬理論與演算法
    3.1.1  基本理論與實現流程
    3.1.2  關鍵演算法
    3.1.3  常用軟體
  3.2  離子液體力場模型
    3.2.1  力場模型構建的基本原理

    3.2.2  常用的離子液體力場形式
    3.2.3  基於Z鍵的離子液體力場
    3.2.4  機器學習力場
  3.3  離子液體物化性質的模擬計算方法
    3.3.1  漲落耗散理論
    3.3.2  自擴散係數
    3.3.3  電導率
    3.3.4  熱導率
    3.3.5  黏度
  3.4  離子液體納米流動過程的模擬
    3.4.1  離子液體在壓力驅動下的流動過程
    3.4.2  離子液體在外電場驅動下的流動過程
  3.5  離子液體界面傳熱模擬
    3.5.1  離子液體-固體界面傳熱理論介紹
    3.5.2  離子液體界面傳熱模擬體系構建
    3.5.3  離子液體固體界面熱導分析
  3.6  總結與展望
  參考文獻
4  離子液體體系的介觀模擬方法
  4.1  離子液體的粗粒化模擬
    4.1.1  粗粒化過程的基本原理
    4.1.2  離子液體K均值聚類演算法
    4.1.3  聚離子液體粗粒化過程
  4.2  離子液體的蒙特卡羅模擬
    4.2.1  蒙特卡羅模擬基本原理
    4.2.2  蒙特卡羅模擬的計算過程
  4.3  離子液體的耗散顆粒動力學模擬
    4.3.1  耗散顆粒動力學模擬的基本原理
    4.3.2  耗散顆粒動力學模擬的計算過程
    4.3.3  耗散顆粒動力學模擬的具體實踐
  4.4  離子液體的計算流體力學模擬
    4.4.1  計算流體力學的基本原理
    4.4.2  計算流體力學的模擬過程及應用
  4.5  總結與展望
  參考文獻
5  機器學習在離子液體分子設計中的應用
  5.1  離子液體與機器學習概述
  5.2  離子液體物性參數的大數據挖掘
    5.2.1  大數據挖掘的基本原理
    5.2.2  離子液體物性預測的QSPR(QSAR)模型
  5.3  機器學習指導面向離子液體應用過程的多目標優化
    5.3.1  離子液體應用過程的多目標優化問題
    5.3.2  離子液體應用過程的機器學習建模
    5.3.3  離子液體應用過程的機器學習預測
  5.4  機器學習指導離子液體分子設計的實際案例
    5.4.1  離子液體作為催化劑用於木質素斷鍵反應
    5.4.2  離子液體應用於熱電材料
  5.5  總結與展望
  參考文獻
6  離子液體多相界面模擬

  6.1  實際化工過程存在的離子液體多相界面
    6.1.1  離子液體多相界面體系的研究現狀
    6.1.2  離子液體界面體系的研究方法
    6.1.3  離子液體納微界面的基本結構特性與傳質
  6.2  離子液體-氣體界面
    6.2.1  離子液體-氣體界面模擬的模型體系
    6.2.2  離子液體-氣體界面的結構特徵
  6.3  離子液體-液體界面
    6.3.1  離子液體複合體系的性質與離子簇
    6.3.2  生物膜界面上的離子液體團簇結構及功能
    6.3.3  聚合反應過程中的離子液體界面體系
  6.4  離子液體-固體界面
    6.4.1  開放界面模型
    6.4.2  狹縫孔模型
    6.4.3  圓柱孔模型
    6.4.4  複雜多孔模型
  6.5  離子液體氣液固三相界面
    6.5.1  離子液體浸潤過程及三相界面結構
    6.5.2  離子液體浸潤特性的定量描述與調控
    6.5.3  離子液體-鋰電解液的電極浸潤過程
  6.6  總結與展望
  參考文獻
7  面向實際應用過程的離子液體分子設計
  7.1  用於反應過程的離子液體分子模擬與設計
    7.1.1  離子液體催化CO2制化學品
    7.1.2  離子液體選擇性裁剪木質素
    7.1.3  離子液體電還原體系的構建與分子模擬
    7.1.4  離子液體微環境及協同催化機理
  7.2  用於分離過程的離子液體分子模擬與設計
    7.2.1  高性能捕集CO2的離子液體模擬與設計
    7.2.2  氣體在離子液體中的溶劑化自由能與溶解度模擬
    7.2.3  離子液體體系中CO2/CH4分離性能的模擬計算
  7.3  用於電化學儲能的離子液體分子模擬與設計
    7.3.1  離子液體電解液的分子模擬
    7.3.2  超級電容器的儲能過程
    7.3.3  場效應管的分子模擬
  7.4  離子液體功能材料的分子模擬與設計
    7.4.1  離子液體熱電材料的分子模擬
    7.4.2  離子液體微摩擦與潤滑
  7.5  總結與展望
  參考文獻
附錄  本書離子液體速查表
索引

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