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微感測系統與應用

為了解決表面溫度感測器的問題，作者 這樣論述：

　　微系統是一門融合機、電、光、磁、生、化等多個交叉尖端學科的領域，具有微型化、集成化、智慧化、低成本、高性能、可批量化等優點，已經並將繼續在生物醫療、能源環境、汽車電子、消費電子、無線通訊、軍事國防、航空航天等領域產生深遠影響。   　　本書以微系統中最具代表性的微感測系統為核心，結合當前的無線通訊以及物聯網技術、能源收集技術、柔性電子技術等新興尖端科技，對廣義微感測系統的相關技術進行了全面系統介紹，包括微系統加工技術、矽基微感測技術、非矽基微感測技術、自供電微感測與微能源技術。同時也介紹了微感測系統在智慧工業、智慧農業、生物醫療、軍事、航空航天等各個應用領域中所發揮的重要作用。

粉體與多孔固體材料的吸附：原理、方法及應用

為了解決表面溫度感測器的問題，作者（法）F.魯克羅爾 這樣論述：

本書全面綜述了有關吸附理論、方法與應用的方方面面，首先對吸附的原理、熱力學和方法學進行一個總述；然後運用吸附方法討論表面積和孔徑大小；之後介紹並討論各種不同吸附劑（碳材料、氧化物、黏土、沸石、金屬有機框架MOF）的一些典型吸附等溫線和能量學。重點在於對實驗資料的確定和解釋，特別是具有技術重要性的吸附劑的表徵。 讀者對象主要為學生及表面科學初涉獵者，通過本書可以瞭解到如何利用現今先進的科學技術手段來測定表面積、孔尺寸和表面特徵，如何對材料的性能進行表徵與判斷。 第1章 緒言 1.1　吸附的重要性　　/ 1 1.2　吸附的歷史　　/ 1 1.3　定義及術語　　/ 5 1.4　

物理吸附和化學吸附　　/ 9 1.5　吸附等溫線的類型　　/ 9 1.5.1　氣體物理等溫線分類　　/ 9 1.5.2　氣體的化學吸附　　/ 12 1.5.3　溶液的吸附　　/ 12 1.6　物理吸附能和分子類比　　/ 12 1.7　擴散吸附　　/ 17 參考文獻　　/ 18 第2章 氣/固介面的吸附熱力學 2.1　引言　　/ 21 2.2　單一氣體吸附的定量表示　　/ 22 2.2.1　壓力不超過100kPa時的吸附　　/ 22 2.2.2　壓力超過100kPa及更高時的吸附　　/ 25 2.3　吸附的熱力學勢　　/ 28 2.4　Gibbs表示中與吸附態有關的熱力學量　　/ 32 2.4

.1　摩爾表面過剩量的定義　　/ 32 2.4.2　微分表面過剩量的定義　　/ 33 2.5　吸附過程中的熱力學量　　/ 34 2.5.1　微分吸附量的定義　　/ 34 2.5.2　積分摩爾吸附量的定義　　/ 36 2.5.3　微分和積分摩爾吸附量的優點及局限性　　/ 36 2.5.4　積分摩爾吸附量的評估　　/ 37 2.6　從一系列實驗物理吸附等溫線間接推導吸附量：等比容法　　/ 38 2.6.1　微分吸附量　　/ 38 2.6.2　積分摩爾吸附量　　/ 40 2.7　由量熱數據推導吸附量　　/ 41 2.7.1　非連續過程　　/ 41 2.7.2　連續過程　　/ 42 2.8　測定微分吸

附焓的其他方法　　/ 43 2.8.1　浸潤式量熱法　　/ 43 2.8.2　色譜法　　/ 44 2.9　高壓狀態方程：單一氣體和混合氣體　　/ 44 2.9.1　純氣體情況下　　/ 44 2.9.2　混合氣體情況下　　/ 46 參考文獻　　/ 47 第3章 氣體吸附法 3.1　引言　　/ 49 3.2　表面過剩量（及吸附量）的測定　　/ 50 3.2.1　氣體吸附測壓法（僅測量壓力）　　/ 50 3.2.2　重量法氣體吸附（測量品質和壓力）　　/ 56 3.2.3　流量控制或監測條件下的氣體吸附　　/ 59 3.2.4　氣體共吸附　　/ 62 3.2.5　校準方法和修正　　/ 63 3.2

.6　其他關鍵方面　　/ 71 3.3　氣體吸附量熱法　　/ 73 3.3.1　可用設備　　/ 73 3.3.2　量熱程式　　/ 77 3.4　吸附劑脫氣　　/ 79 3.4.1　脫氣目標　　/ 79 3.4.2　傳統真空脫氣　　/ 79 3.4.3　CRTA控制的真空脫氣　　/ 81 3.4.4　載氣脫氣　　/ 82 3.5　實驗資料的呈現　　/ 83 參考文獻　　/ 84 第4章 固/液介面的吸附：熱力學和方法學 4.1　引言　　/ 87 4.2　純液體中固體浸潤的能量　　/ 88 4.2.1　熱力學背景　　/ 88 4.2.2　純液體中浸潤式微量熱法實驗技術　　/ 96 4.2.3　純

液體浸潤式微量熱法的應用　　/ 101 4.3　液體溶液中的吸附　　/ 110 4.3.1　二元溶液吸附量的定量表達　　/ 111 4.3.2　溶液吸附中能量的定量表示　　/ 117 4.3.3　研究溶液吸附的基本實驗方法　　/ 119 4.3.4　溶液吸附的應用　　/ 126 參考文獻　　/ 130 第5章 氣/固介面上物理吸附等溫線的經典闡述 5.1　引言　　/ 135 5.2　純氣體的吸附　　/ 135 5.2.1　與吉布斯吸附方程相關的方程：在可用表面上或微孔中的吸附相的描述　　/ 135 5.2.2　Langmuir理論　　/ 139 5.2.3　多層吸附　　/ 141 5.2.4

　Dubinin-Stoeckli理論：微孔填充　　/ 148 5.2.5　Ⅵ 型等溫線：物理吸附層的相變　　/ 150 5.2.6　經驗等溫方程　　/ 153 5.3　混合氣體的吸附　　/ 155 5.3.1　擴展的Langmuir模型　　/ 155 5.3.2　理想吸附溶液理論　　/ 157 5.4　結論　　/ 158 參考文獻　　/ 158 第6章 類比多孔固體物理吸附 6.1　引言　　/ 162 6.2　多孔固體的微觀描述　　/ 163 6.2.1　結晶材料　　/ 163 6.2.2　非結晶材料　　/ 164 6.3　分子間勢能函數　　/ 165 6.3.1　吸附質/吸附劑相互作用的

一般表達　　/ 165 6.3.2 “簡單”吸附質/吸附劑體系的常用策略　　/ 167 6.3.3　更“複雜”的吸附質/吸附劑體系示例　　/ 168 6.4　表徵計算工具　　/ 170 6.4.1　引言　　/ 170 6.4.2　可接觸的比表面積　　/ 170 6.4.3　孔體積/PSD　　/ 173 6.5　類比多孔固體物理吸附　　/ 174 6.5.1　GCMC模擬　　/ 174 6.5.2　量子化學計算　　/ 186 6.6　模擬多孔固體中擴散　　/ 190 6.6.1　基本原理　　/ 190 6.6.2　單組分擴散　　/ 192 6.6.3　混合氣體擴散　　/ 195 6.7　結論與未

來挑戰　　/ 196 參考文獻　　/ 197 第7章 通過氣體吸附測定表面積 7.1　引言　　/ 201 7.2　BET方法　　/ 202 7.2.1　簡介　　/ 202 7.2.2　BET圖　　/ 203 7.2.3　BET單層吸附量的有效性　　/ 205 7.2.4　無孔和介孔吸附劑的BET面積　　/ 207 7.2.5　微孔固體的BET吸附面積　　/ 211 7.2.6　BET面積的一些應用　　/ 213 7.3　等溫線分析的經驗方法　　/ 214 7.3.1　標準吸附等溫線　　/ 214 7.3.2　t方法　　/ 215 7.3.3　as方法　　/ 216 7.3.4　對比圖　　/

218 7.4　分形方法　　/ 219 7.5　結論和建議　　/ 222 參考文獻　　/ 223 第8章 介孔的測定 8.1　引言　　/ 228 8.2　介孔體積、孔隙率和平均孔徑　　/ 229 8.2.1　介孔體積　　/ 229 8.2.2　孔隙率　　/ 230 8.2.3　液壓半徑和平均孔徑　　/ 230 8.3　毛細凝聚和Kelvin方程　　/ 231 8.3.1　Kelvin方程的推導　　/ 231 8.3.2　開爾文方程的應用　　/ 233 8.4　介孔尺寸分佈的經典計算　　/ 235 8.4.1　基本原則　　/ 235 8.4.2　計算過程　　/ 236 8.4.3　多層吸附厚度

　　/ 239 8.4.4　Kelvin方程的有效性　　/ 240 8.5　介孔尺寸分佈的DFT計算　　/ 241 8.5.1　基本原則　　/ 241 8.5.2　77K下的氮氣吸附　　/ 244 8.5.3　87K下氬氣吸附　　/ 245 8.6　回滯環　　/ 246 8.7　結論和建議　　/ 252 參考文獻　　/ 252 第9章 微孔評估 9.1　引言　　/ 257 9.2　氣體物理吸附等溫線分析　　/ 259 9.2.1　經驗法　　/ 259 9.2.2 Dubinin-Radushkevich-Stoeckli法　　/ 260 9.2.3 Horvath-Kawazoe（HK）法　

/ 262 9.2.4　密度泛函理論　　/ 263 9.2.5　壬烷預吸附法　　/ 264 9.2.6　吸附物和溫度的選擇　　/ 266 9.3　微量熱法　　/ 267 9.3.1　浸沒微量熱法　　/ 267 9.3.2　氣體吸附微量熱法　　/ 269 9.4　結論和建議　　/ 269 參考文獻　　/ 270 第10章 活性炭吸附 10.1　引言　　/ 273 10.2　活性炭：製備、性質和應用　　/ 274 10.2.1　石墨　　/ 274 10.2.2　富勒烯和納米管　　/ 276 10.2.3　炭黑　　/ 278 10.2.4　活性炭　　/ 280 10.2.5　超活性炭　　/ 283

10.2.6　碳分子篩　　/ 284 10.2.7　ACFs和碳布　　/ 285 10.2.8　整體材料　　/ 286 10.2.9　碳氣凝膠和OMCs　　/ 287 10.3　無孔碳的氣體物理吸附　　/ 288 10.3.1　氮氣和二氧化碳在炭黑上的吸附　　/ 288 10.3.2　稀有氣體吸附　　/ 292 10.3.3　有機蒸氣吸附　　/ 295 10.4　多孔碳氣體物理吸附　　/ 297 10.4.1　氬氣、氮氣和二氧化碳吸附　　/ 297 10.4.2　有機蒸氣吸附　　/ 306 10.4.3　水蒸氣吸附　　/ 311 10.4.4　氦氣吸附　　/ 316 10.5　碳-液介面處的

吸附　　/ 318 10.5.1　浸潤式量熱儀　　/ 318 10.5.2　溶液中的吸附　　/ 320 10.6　LPH和吸附劑變形　　/ 322 10.6.1　背景介紹　　/ 322 10.6.2　啟動入口　　/ 322 10.6.3　低壓滯後　　/ 323 10.6.4　擴張和收縮　　/ 324 10.7　活性炭表徵：結論和建議　　/ 324 參考文獻　　/ 325 第11章 金屬氧化物吸附 11.1　引言　　/ 335 11.2　二氧化矽　　/ 335 11.2.1　熱解二氧化矽和結晶二氧化矽　　/ 335 11.2.2 沉澱二氧化矽　　/ 342 11.2.3 矽膠　　/ 344 1

1.3　氧化鋁：結構、材質和物理吸附　　/ 352 11.3.1　活性氧化鋁的介紹　　/ 352 11.3.2　原材料　　/ 353 11.3.3　水合氧化鋁的熱分解　　/ 356 11.3.4　活性氧化鋁的合成　　/ 361 11.4　二氧化鈦粉末和凝膠　　/ 364 11.4.1　二氧化鈦顏料　　/ 364 11.4.2　金紅石：表面化學和氣體吸附　　/ 365 11.4.3　二氧化鈦凝膠的孔隙率　　/ 370 11.5　氧化鎂　　/ 372 11.5.1　非極性氣體在無孔MgO上的物理吸附　　/ 372 11.5.2　多孔形式MgO的物理吸附　　/ 374 11.6　其他氧化物　　/ 3

77 11.6.1　氧化鉻凝膠　　/ 377 11.6.2　氧化鐵：FeOOH的熱分解　　/ 379 11.6.3　微晶氧化鋅　　/ 381 11.6.4　水合氧化鋯凝膠　　/ 382 11.6.5　氧化鈹　　/ 385 11.6.6　二氧化鈾　　/ 386 11.7　金屬氧化物吸附性質的應用　　/ 388 11.7.1　作為氣體吸附劑、乾燥劑的應用　　/ 388 11.7.2 作為氣體感測器的應用　　/ 389 11.7.3 作為催化劑和催化劑載體的應用　　/ 389 11.7.4 顏料和填料應用　　/ 390 11.7.5 在電子產品中的應用　　/ 390 參考文獻　　/ 390 第12

章 黏土、柱撐黏土、沸石和磷酸鋁的吸附 12.1　引言　　/ 397 12.2　結構、形貌和層狀矽酸鹽吸附劑的性質　　/ 398 12.2.1　結構和層狀矽酸鹽的形貌　　/ 398 12.2.2　層狀矽酸鹽的氣體物理吸附　　/ 402 12.3　柱撐黏土（PILC）：結構和屬性　　/ 411 12.3.1　柱撐黏土的形成和屬性　　/ 411 12.3.2 柱撐黏土對氣體的物理吸附　　/ 412 12.4　沸石：合成、孔隙結構和分子篩性質　　/ 415 12.4.1　沸石的結構、合成和形貌　　/ 415 12.4.2　分子篩沸石吸附劑性質　　/ 419 12.5　磷酸鹽分子篩：背景和吸附劑的性質

　　/ 430 12.5.1　磷酸鹽分子篩的背景　　/ 430 12.5.2 鋁磷酸鹽分子篩吸附劑的性質　　/ 432 12.6　黏土、沸石和磷酸鹽基底的分子篩的應用　　/ 438 12.6.1　黏土的應用　　/ 438 12.6.2　沸石的應用　　/ 439 12.6.3 磷酸鹽分子篩的應用　　/ 441 參考文獻　　/ 441 第13章 有序介孔材料的吸附 13.1　引言　　/ 448 13.2　有序介孔二氧化矽　　/ 449 13.2.1　M41S系列　　/ 449 13.2.2　SBA系列　　/ 459 13.2.3　大孔的有序介孔二氧化矽　　/ 463 13.3　表面功能化對吸附性

質的影響　　/ 466 13.3.1　金屬氧化物結合到壁中　　/ 466 13.3.2 金屬納米粒子封裝到孔中　　/ 469 13.3.3　表面嫁接有機配體　　/ 470 13.4　有序的有機矽材料　　/ 472 13.5　複製材料　　/ 473 13.6　結束語　　/ 475 參考文獻　　/ 475 第14章 金屬有機框架材料（MOFs）的吸附 14.1　引言　　/ 480 14.2　MOFs的BET比表面積評估及意義　　/ 482 14.2.1　BET比表面積的評估　　/ 482 14.2.2　BET比表面積的意義　　/ 485 14.3　改變有機配體性質的影響　　/ 486 14.3.

1　改變配體長度　　/ 486 14.3.2　將配體功能化　　/ 490 14.4　改變金屬中心的影響　　/ 491 14.5　改變其他表面位點性質的影響　　/ 497 14.6　非框架物質的影響　　/ 501 14.7　柔性MOF材料的特殊例子　　/ 503 14.7.1　MIL-53（Al，Cr）　　/ 505 14.7.2　MIL-53（Fe）　　/ 508 14.7.3　Co（BDP）　　/ 510 14.8　MOF材料的應用　　/ 512 14.8.1　氣體存儲　　/ 513 14.8.2　氣體分離與純化　　/ 513 14.8.3　催化　　/ 514 14.8.4　藥物緩釋　　/

514 14.8.5　感測器　　/ 515 14.8.6　與其他吸附劑的比較　　/ 515 參考文獻　　/ 515 索引　　/ 521 譯者前言 吸附現象很早就為人們所認識，比如古時候活性炭就被用來脫色和除味。而對吸附原理及應用的研究則是在最近的幾十年間才迅速發展起來，並對我們的生產生活產生了重要影響，比如許多具有優良性能的吸附劑和催化劑的開發。這本由法國蒙比利埃大學G. Maurin教授等五位作者合著的《粉末與多孔固體材料的吸附》，正是將最重要的粉末以及固態多孔物質的吸附原理、方法和應用進行了總結性回顧，能夠為在相關領域從事學習和研究的人員帶來全面、系統的基礎知識方面

的幫助。 全書共分為14章，其中第1～6章主要介紹氣-固、液-固介面上吸附的熱力學和方法學，以及吸附相關的基礎理論和模擬研究，第7～9章主要介紹如何通過氣體吸附法測定表面積以及如何對介孔和微孔進行評估，第10～14章則分別具體介紹了每一類典型的吸附材料，包括活性炭、金屬氧化物、黏土、沸石、有序介孔材料、金屬有機框架材料等。這種章節佈局既能讓初學者由簡至深全面瞭解吸附的基本概念和理論，又能讓研究者直奔主題查閱感興趣的相關內容。 本書的翻譯工作主要由陳建博士、周力博士和王奮英博士承擔，還有幾位研究生在初稿的翻譯過程中也做了相應的工作。其中，在翻譯初稿中，第1章由南昌大學周力博士承擔，第2、9、

14章由南昌大學的研究生袁雅芬承擔，第3、4、10～13章由浙江師範大學的陳建博士承擔，第5～8章由南昌大學王奮英博士承擔；在二次審校定稿中，第1～9、13、14章由周力博士完成，第10～12章由王奮英博士完成。非常感謝各位譯者在時間和精力上的付出，尤其是趙耀鵬博士在百忙之中為解答各種疑問所付出的辛勞。也特別感謝化學工業出版社的支持以及為稿件後期的處理所付出的辛勤工作。 受譯者理論知識水準所限，書中難免會存在疏漏之處，歡迎讀者朋友們提出，以幫助我們糾正。最後，希望這本譯著能夠為各個層次閱讀者的學習和工作帶來有益的作用。

非侵入式管道流體溫度監測

為了解決表面溫度感測器的問題，作者黃奕尊 這樣論述：

管道流體的溫度監測在現代工廠安全監控中扮演重要的角色，本論文提出一種非侵入式的管道流體溫度監測技術，利用表面測溫配合管體熱傳導計算，可推算出管道流體之中心溫度。本研究係以某公司之專利產品-軟性可撓表面測溫器(Flexible Surface Temperature Sensor, FSTS)之束管式溫度感測器來進行實驗，本論文並探討束管式測溫器與傳統測溫棒之差異性。本論文提出之技術能改善傳統流體測溫法之缺點，達到更方便、更有效率的管道流體溫度監測。