کتاب سرامیک های پیشرفته در انرژی و محیط زیست

کتاب الکترونیکی «سرامیک‌های پیشرفته در انرژی و محیط زیست» (Advanced ceramics for energy and environmental applications) با ویراستاری «آکشی کومار» و ترجمهٔ «رضا ایران‌خواه»، «محمدمهدی حسینیه فراهانی» و «امیرحسین افضلی» توسط انتشارات دانشگاه سمنان منتشر شده است. این کتاب به بررسی نقش و کاربرد سرامیک‌های پیشرفته و نانوساختار در حوزه‌های انرژی و محیط زیست می‌پردازد و برای دانشجویان و پژوهشگران رشته‌های مهندسی مواد، نانو، محیط زیست و انرژی مناسب است. نسخهٔ الکترونیکی این اثر را می‌توانید از طاقچه خرید و دانلود کنید.

درباره کتاب سرامیک های پیشرفته در انرژی و محیط زیست

«سرامیک‌های پیشرفته در انرژی و محیط زیست» به بررسی جامع سرامیک‌های مدرن و نانوساختار می‌پردازد و نقش آن‌ها را در حل چالش‌های انرژی و محیط زیست واکاوی می‌کند. کتاب با مروری بر تاریخچهٔ سرامیک‌ها و گذار از سرامیک‌های سنتی به پیشرفته آغاز می‌شود و سپس به معرفی ویژگی‌های منحصربه‌فرد این مواد مانند تحمل دمای بالا، مقاومت به خوردگی و خواص الکتریکی می‌پردازد. اهمیت این سرامیک‌ها در فناوری‌های نوین، به‌ویژه در زمینه‌هایی مانند ذخیره‌سازی و تبدیل انرژی، تصفیهٔ آب و هوا، حسگرها و حذف آلاینده‌ها، محور اصلی کتاب است. نویسنده با گردآوری پژوهش‌های حدود ۵۰ محقق بین‌المللی، تصویری از آخرین دستاوردها و کاربردهای سرامیک‌های پیشرفته ارائه می‌دهد. این اثر در دوره‌ای نوشته شده است که بحران انرژی، کمبود منابع و آلودگی محیط زیست دغدغه‌های اصلی جوامع علمی و صنعتی به‌شمار می‌روند و سرامیک‌های پیشرفته به‌عنوان راهکاری برای این چالش‌ها مطرح شده‌اند.

خلاصه کتاب سرامیک های پیشرفته در انرژی و محیط زیست

این کتاب با مروری بر تاریخچه و دسته‌بندی سرامیک‌ها، تفاوت‌های سرامیک‌های سنتی و پیشرفته را شرح می‌دهد و سپس به ویژگی‌های ساختاری و عملکردی سرامیک‌های پیشرفته می‌پردازد. بخش‌های اصلی کتاب به معرفی روش‌های نوین سنتز سرامیک‌های نانوساختار، بررسی خواص فیزیکی و شیمیایی آن‌ها و نقش این مواد در حوزه‌های مختلف انرژی و محیط زیست اختصاص یافته است. سرامیک‌های پیشرفته به‌دلیل خواص ویژه مانند پایداری شیمیایی، تحمل دمای بالا و قابلیت تنظیم ساختار، در فناوری‌هایی مانند باتری‌های لیتیوم-یون، ابرخازن‌ها، سلول‌های خورشیدی، حسگرهای زیستی و حذف آلاینده‌ها کاربرد دارند. کتاب به‌طور ویژه به نانوساختارهای اکسیدی، نیتریدی و کاربیدی می‌پردازد و نقش آن‌ها را در ذخیره‌سازی انرژی، تصفیهٔ آب و هوا، حذف فلزات سنگین و آلاینده‌های آلی بررسی می‌کند. همچنین، روش‌های مختلف سنتز مانند سل‌ژل، آب‌گرما، حلال‌گرما و الکتروریسی و تأثیر آن‌ها بر خواص نهایی سرامیک‌ها را توضیح می‌دهد. درنهایت، کاربردهای زیست‌محیطی سرامیک‌های پیشرفته، از جمله استفاده در حسگرهای گازی، حذف آلاینده‌ها و تصفیهٔ آب، به‌تفصیل بررسی می‌شود.

چرا باید کتاب سرامیک های پیشرفته در انرژی و محیط زیست را خواند؟

این کتاب تصویری به‌روز و علمی از نقش سرامیک‌های پیشرفته در حل مسائل انرژی و محیط زیست ارائه می‌دهد. خواننده با مطالعهٔ آن با جدیدترین روش‌های سنتز و کاربردهای نانوسرامیک‌ها آشنا می‌شود و می‌تواند درک عمیق‌تری از ارتباط ساختار و عملکرد این مواد به دست آورد. همچنین کتاب با ارائهٔ مثال‌های متنوع از کاربردهای صنعتی و زیست‌محیطی، دیدی کاربردی به پژوهشگران و دانشجویان می‌دهد تا بتوانند راهکارهایی نوآورانه برای چالش‌های انرژی و آلودگی بیابند.

خواندن کتاب سرامیک های پیشرفته در انرژی و محیط زیست را به چه کسانی پیشنهاد می‌کنیم؟

این کتاب برای دانشجویان و پژوهشگران رشته‌های مهندسی مواد، نانو، محیط زیست، شیمی، فیزیک و انرژی مناسب است. همچنین به فعالان حوزهٔ فناوری‌های پاک، علاقه‌مندان به مواد پیشرفته و کسانی که به‌دنبال راهکارهایی برای کاهش آلودگی و بهبود بهره‌وری انرژی هستند، پیشنهاد می‌شود.

فهرست کتاب سرامیک های پیشرفته در انرژی و محیط زیست

فصل اول: توسعه سرامیک‌های پیشرفته: از دیدگاه انرژی و محیط زیست شامل مروری بر تاریخچه، دسته‌بندی و خواص سرامیک‌های پیشرفته و نقش آن‌ها در فناوری‌های انرژی و محیط زیست.

فصل دوم: پروسکایت‌های اکسیدی نانوساختار پیشرفته: سنتز، خواص فیزیکی، مشخصه‌یابی ساختاری و کاربرد آن‌ها شامل بررسی ساختار، روش‌های سنتز، خواص فیزیکی و کاربردهای نانوساختارهای پروسکایت در حوزه‌های مختلف.

فصل سوم: اکسیدهای فلزی نانوساختار برای کاربرد در ابرخازن‌های هیبریدی شامل معرفی ابرخازن‌ها، روش‌های تهیه و مشخصه‌یابی مواد الکترود و کاربردهای آن‌ها.

 فصل چهارم: نانومخازن برای افزایش جذب انرژی و تبدیل حرارت شامل بررسی مواد تغییر فازدهنده و نقش آن‌ها در ذخیره و تبدیل انرژی حرارتی.

فصل پنجم: اکسیدهای نانوساختار سرامیکی برای کاربردهای برداشت انرژی نوری و مکانیکی شامل کاربرد سرامیک‌های نانوساختار در باتری‌ها، ابرخازن‌ها، سلول‌های خورشیدی و حسگرها.

فصل ششم: فوتوکاتالیست‌های هسته-پوسته پایه تیتانیا عاری از فلزات نجیب برای تولید هیدروژن

فصل هفتم: نانوکامپوزیت‌های بر پایهٔ گرافن برای کاربردهای انرژی

فصل هشتم: پیشرفت‌های صورت‌گرفته در کامپوزیت‌های تیتانات زیرکونات سرب-پلی‌آمید6 برای کاربردهای برداشت انرژی: مطالعه ساختار، خواص دی‌الکتریک، خواص پیزوالکتریک و خواص مکانیکی

فصل نهم: نقش نیتریدها در تولید هیدروژن و احیاء دی‌اکسیدکربن

فصل دهم: پروسکایت‌های اکسیدی و مشتقات آن برای کاربردهای فوتوولتائیک

فصل یازدهم: مواد کاتدی (Mn,Fe=M(4MSiO2Li نانوساختار برای باتری‌های لیتیوم-یون

فصل دوازدهم: نقش سرامیک‌های نانوساختار در تصفیهٔ آب

فصل سیزدهم: پیشرفت‌های حوزهٔ نانوکاتالیست‌های اکسید فلزی مورداستفاده در تصفیهٔ آلاینده‌های آب: جذب و تخریب فوتوکاتالیستی مواد آلی و فلزات سنگین

فصل چهاردهم: سرامیکهای نانوساختار برای کنترل آلودگی هوا: حذف آلاینده‌های گازی و ارگانیسم های بیماری‌زا

فصل پانزدهم: سرامیک‌های اکسیدی نانوساختار برای کاربرد در حسگرهای رطوبت

فصل شانزدهم: کاربرد سرامیک‌های هوشمند در نانو حسگرها، میکروحسگرها و زیست‌حسگرها

فصل هفدهم: کاربردهای فوتوکاتالیستی اکسیدهای نانوساختار

بخشی از کتاب سرامیک های پیشرفته در انرژی و محیط زیست

«اگرچه قدمت سرامیک‌های سنتی به بیش از ۲۵۰۰۰ سال قبل از میلاد برمی‌گردد، قرن بیستم شاهد رونق سرامیک‌های مدرن و جدید با نام سرامیک‌های پیشرفته بوده است. سرامیک‌های پیشرفته دارای خواص منحصربه‌فرد متعددی هستند. این سرامیک‌ها در محیط‌های سخت، مقاومت خوبی از خود نشان می‌دهند. فناوری‌های نوین و همچنین علم مواد نوین بر استفاده از سرامیک‌های کاربردی و ساختاری متکی است. این سرامیک‌ها دارای تحمل دمایی بالا، مقاومت به سایش و خوردگی بالا، رسانایی الکتریکی پایین و... هستند. با توجه به کاربردهای خاص این سرامیک‌ها، تحقیق بر آن‌ها روزبه‌روز در حال افزایش است. خواص نانوسرامیک‌ها نسبت به حالت توده‌ای آن‌ها به‌شدت متفاوت و بهتر هستند. سرامیک‌های نانوساختار دارای کاربردهای متعددی نظیر فوتوکاتالیست‌ها، حسگرهای گازی، ذخیره‌کننده‌های انرژی، کاربردهای پزشکی و... هستند. هدف از نگارش این کتاب بررسی جنبه‌های مختلف سرامیک‌های پیشرفته نظیر سنتز، خواص، ساختار و مکانیزم‌های مرتبط با کاربرد آن‌ها در انرژی و محیط زیست است. افزایش مصرف انرژی جهانی، کمبود منابع سوخت‌ها و گرمایش زمین ناشی از سوخت‌های فسیلی باعث شده است تا تقاضا برای تبدیل انرژی، ذخیره انرژی و همچنین استفاده از سوخت‌هایی با کمترین میزان آلودگی و انتشار گازهای گلخانه‌ای افزایش یابد. همچنین اهمیت فناوری‌های زیست‌محیطی به دلیل افزایش آلودگی‌های آب، هوا و خاک روزبه‌روز در حال افزایش است. سرامیک‌های پیشرفته با قابلیت‌های بالا دارای پتانسیل بالایی جهت استفاده در کاربردهای مرتبط با انرژی و محیط زیست هستند.»