Inorganic Polymers

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出版者:Oxford Univ Pr
作者:Mark, James E./ Allcock, H. R./ West, Robert
出品人:
页数:352
译者:
出版时间:2005-3
价格:$ 42.88
装帧:HRD
isbn号码:9780195131192
丛书系列:
图书标签:
  • 有机化学
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具体描述

Polymer chemistry and technology form one of the major areas of molecular and materials science. This field impinges on nearly every aspect of modern life, from electronics technology, to medicine, to the wide range of fibers, films, elastomers, and structural materials on which everyone depends. Although most of these polymers are organic materials, attention is being focused increasingly toward polymers that contain inorganic elements as well as organic components. The goal of Inorganic Polymers is to provide a broad overview of inorganic polymers in a way that will be useful to both the uninitiated and those already working in this field. There are numerous reasons for being interested in inorganic polymers. One is the simple need to know how structure affects the properties of a polymer, particularly outside the well-plowed area of organic materials. Another is the bridge that inorganic polymers provide between polymer science and ceramics. More and more chemistry is being used in the preparation of ceramics of carefully controlled structure, and inorganic polymers are increasingly important precursor materials in such approaches.

This new edition begins with a brief introductory chapter. That is followed with a discussion of the characteristics and characterization of polymers, with examples taken from the field. Other chapters in the book detail the synthesis, reaction chemistry, molecular structure, and uses of polyphosphazenes, polysiloxanes, and polysilanes. The coverage in the second edition has been updated and expanded significantly to cover advances and interesting trends since the first edition appeared. Three new chapters have been added, focusing on ferrocene-based polymers, other phosphorous-containing polymers, and boron-containing polymers; inorganic-organic hybrid composites; and preceramic inorganic polymers.

无机聚合物:探索无机材料的宏观结构与功能 图书名称:《无机聚合物:结构、性能与前沿应用》 作者:[此处可根据实际情况填写作者姓名或机构] 出版年份:[此处可根据实际情况填写] --- 内容简介: 《无机聚合物:结构、性能与前沿应用》是一部深入探讨无机高分子材料的综合性专著。本书旨在为材料科学家、化学家、工程师以及高年级本科生和研究生提供一个全面且深入的视角,理解从原子到宏观尺度的无机聚合物的形成机制、结构演变、独特性能及其在现代科技中的颠覆性应用。 本书的核心聚焦于那些骨架主要由共价键或配位键连接的无机原子(如Si、P、B、O、N、S等)构成的长链、网状或层状结构体系。与传统有机聚合物主要依赖碳骨架不同,无机聚合物因其骨架元素的电负性、原子半径和配位几何的差异,展现出截然不同的热稳定性、化学惰性和电子特性,使其成为开发极端环境材料和功能性器件的关键。 全书结构严谨,内容涵盖了从基础理论到尖端研究的广泛领域,力求全面解析无机聚合物的复杂性与多样性。 --- 第一部分:无机聚合物的基础理论与合成 本部分为全书的基石,详细阐述了无机聚合物的定义、分类、关键化学键合原理以及主要的合成途径。 第一章:无机聚合物概述与分类 清晰界定无机聚合物(如硅氧烷、硅氮烷、磷氮烷、多硫化物等)与有机-无机杂化聚合物的区别。重点介绍基于骨架原子异构体的分类体系,如Si-O骨架、Si-N骨架、P-N骨架以及硼酸盐聚合物等。讨论其与传统无机固体材料(如陶瓷、玻璃)在拓扑结构上的本质差异,强调其链状或网络状的“高分子”特征。 第二章:无机键合与结构构象 深入剖析构成无机聚合物骨架的化学键——如Si-O、Si-N、P-O键的电子特性和键合角度的限制。讨论共价键相互作用如何影响链段的柔性、旋转自由能以及整体的空间构象。介绍影响聚合物链缠结、晶态/非晶态分布的统计力学模型,为后续性能预测提供理论基础。 第三章:经典与新型合成方法 系统梳理制备无机聚合物的关键技术。涵盖传统的水解缩合反应(如硅酸酯的水解)、熔融缩聚、溶液聚合等方法。重点介绍高精度控制合成的策略,包括: 模板导向合成: 利用软模板或硬模板控制孔道结构和形貌。 溶液/气相沉积聚合: 用于制备薄膜和涂层。 受控活性聚合技术: 借鉴有机聚合的经验,探索实现分子量和分散度精确控制的无机聚合反应,例如开环易位聚合(ROP)在环状硅氧烷和磷氮烷中的应用。 --- 第二部分:结构表征与性能剖析 本部分聚焦于如何利用先进的分析技术来解析无机聚合物的微观结构,并将其性能与其结构特征关联起来。 第四章:结构表征技术 详细介绍用于无机聚合物研究的谱学和显微技术。 固态核磁共振(Solid-State NMR): 特别强调二维固体NMR(如MAS-NMR)在解析短程有序结构、区分不同连接单元(如$Q^n$位点)中的关键作用。 X射线衍射与散射(XRD/SAXS): 用于确定长程有序性、层间距和整体尺寸分布。 高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM): 用于直接观察纳米结构和界面形貌。 热分析技术(TGA/DSC): 评估材料的热稳定性和玻璃化转变温度,这是无机聚合物区别于有机聚合物的核心特征之一。 第五章:热力学稳定性与化学惰性 无机聚合物最显著的优势之一是其卓越的热稳定性。本章深入探讨其高分解温度的内在原因,包括高键能、交联密度以及氧化还原的抗性。分析不同骨架(如Si-O vs. P-N)在惰性气氛和氧化气氛下的降解路径。同时,探讨其在强酸、强碱或高湿环境下的水解动力学和化学抗性。 第六章:机械性能与粘弹性行为 研究无机聚合物的力学性能,特别关注聚硅氧烷(Silicone)类材料的粘弹性松弛过程。讨论交联密度和网络拓扑结构如何调控材料的硬度、模量和断裂韧性。引入分子动力学模拟(MD Simulation)来预测高分子链在不同温度和应力下的行为。 --- 第三部分:前沿功能化与应用拓展 本部分将理论与实践相结合,展示无机聚合物在能源、环境和生物医学等高新技术领域的创新应用。 第七章:功能化无机聚合物的构筑 重点介绍如何通过引入有机官能团(侧链修饰)或骨架元素替代(主链修饰)来实现功能多样化。 介孔与多孔材料: 合成具有高比表面积和均匀孔道的无机聚合物(如聚芳基硅氧烷衍生物),用作高效吸附剂或催化剂载体。 导电与光电活性聚合物: 通过掺杂或共轭链段的引入,探索具有半导体性质的无机聚合物,用于有机光伏或场效应晶体管。 阻燃性能的提升: 分析含磷、含氮无机聚合物在热解过程中如何形成致密炭层,提高材料的本征阻燃性。 第八章:能源存储与转换中的应用 无机聚合物因其高稳定性,在能源领域具有巨大潜力。 固态电解质: 深入研究聚合物基固态电解质的离子传导机制,特别是硅氧烷和聚磷腈作为高分子基体对锂离子或钠离子传输的影响。 高温燃料电池: 合成耐高温、耐腐蚀的聚合物电解质膜(如磺化聚芳基硅氧烷),用于质子交换膜燃料电池(HT-PEMFC)。 储能器件涂层: 作为电池电极的保护层,抑制界面副反应,提高循环寿命。 第九章:生物医学与先进涂层 探讨无机聚合物在生物兼容性和表面工程方面的应用。 生物相容性与药物缓释: 硅氧烷和磷酸盐基聚合物在人体植入物和组织工程支架中的应用。讨论其可控降解速率和表面官能团对细胞粘附的影响。 耐候与保护涂层: 开发高硬度、高耐磨损的无机聚合物涂层,用于航空航天部件、光学器件和极端气候下的表面保护。 --- 结语:无机聚合物的未来展望 本书最后总结了当前无机聚合物研究面临的挑战,如合成的可控性、结构-性能关系的精确量化,以及如何将实验室成果规模化生产。展望了人工智能辅助设计(AI-assisted design)和高通量筛选技术在加速新型无机聚合物发现中的作用,预示着这一材料领域将迎来更广阔的应用前景。 目标读者: 材料科学、化学、高分子物理、化学工程等相关领域的研究人员、教师和学生。

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读后感

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用户评价

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坦白说,《无机聚合物》这本书的内容之丰富,是我在阅读之前未曾预料到的。我原本以为它可能只是一本偏向基础理论的教材,但实际阅读下来,才发现它是一部包含了从基础理论到前沿应用,从经典研究到最新进展的百科全书式的著作。其中最让我印象深刻的是,作者在介绍各种无机聚合物的合成策略时,并没有仅仅停留在定性的描述上,而是深入到化学反应机理、热力学动力学因素以及反应条件对产物性质的影响等方面,进行了非常细致的分析。这使得读者能够不仅仅停留在“知道”的层面,更能理解“为什么”以及“如何”去实现特定的合成目标。另外,书中对于无机聚合物在新能源领域的应用,特别是其在锂离子电池、超级电容器以及太阳能电池中的作用,进行了非常深入和全面的阐述。作者通过大量的图表和数据,展示了这些材料如何通过其独特的结构和性能,来提升器件的效率和稳定性。这种将基础研究与实际应用紧密结合的叙述方式,极大地激发了我对无机聚合物领域未来发展的信心和兴趣。

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我对《无机聚合物》这本书的看法,可以说是在阅读初期就产生了一种深深的敬畏感。这本书的结构设计得非常精妙,它并非将所有信息一股脑地倾倒给读者,而是循序渐进,从最基础的理论入手,逐步深入到更复杂的研究方向。开篇就对无机聚合物的定义、历史演变以及其在整个材料科学领域中的地位进行了详尽的阐述,这为我这个初学者打下了坚实的基础。我特别欣赏作者在介绍不同类型无机聚合物时所采用的对比分析方法,例如,通过比较硅氧烷、磷腈、硫化物等不同骨架结构的聚合物,我能清晰地理解它们各自的化学特性和潜在的应用优势。书中对于合成方法的论述也十分详细,不仅仅罗列了各种合成路线,更深入地探讨了影响合成效率、产物纯度和形貌的关键因素,这对于我理解如何“制造”这些特殊的材料非常有帮助。此外,作者还花了相当大的篇幅来介绍各种先进的表征技术,例如X射线衍射、核磁共振、透射电子显微镜等,并阐述了如何利用这些技术来解析无机聚合物的微观结构和化学组成。这些细节的呈现,让我感受到作者在编写这本书时所付出的巨大努力和严谨态度,也让我对这本书的内容质量充满了信心。

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《无机聚合物》这本书给我的整体感受是,它是一部既具有高度的学术价值,又兼具极强的实践指导意义的著作。在学术层面,作者对无机聚合物的化学原理、物理性质以及相关理论的阐释非常透彻,逻辑清晰,引人入胜。我特别欣赏书中对最新研究动态的追踪和分析,它没有仅仅停留在已有的知识体系中,而是积极地将最新的研究成果融入其中,这使得这本书具有很强的时效性。例如,对于一些新兴的无机聚合物材料,如钙钛矿型聚合物和金属有机框架(MOFs)等,书中都进行了详细的介绍,包括它们的合成方法、结构特点以及在能源、环境等领域的潜在应用。在实践层面,书中提供的合成路线和表征技术,对于从事相关研究的科研人员来说,无疑具有极高的参考价值。我甚至可以想象,如果将书中所介绍的实验方法和理论分析框架应用到实际的科研工作中,将会极大地提高研究效率和创新性。总而言之,这本书不仅仅是理论的堆砌,更是理论与实践相结合的典范,为我打开了一扇理解和探索无机聚合物世界的门。

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《无机聚合物》这本书,从我个人的阅读体验来看,是一部极具前瞻性的学术巨著。作者在书中对无机聚合物的未来发展趋势进行了大胆的预测,并且提供了充分的理论依据和实验证据来支持这些预测。我特别对书中关于“功能化无机聚合物”的章节印象深刻,作者详细介绍了如何通过引入特定的官能团,来赋予无机聚合物全新的功能,例如导电性、荧光性、磁性等等。这种“模块化”的设计思路,极大地拓展了无机聚合物的应用范围。而且,书中对一些新兴的无机聚合物材料,如金属有机化学(MOCs)和共价有机框架(COFs)等,都进行了深入的介绍,并分析了它们在气体吸附、分离以及催化等领域的巨大潜力。这种对前沿研究的敏锐捕捉和深入剖析,让我深刻地感受到了无机聚合物研究领域的蓬勃生机。总而言之,这本书不仅仅是对现有知识的总结,更是对未来科学发展方向的指引。

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我认为《无机聚合物》这本书,是一部集理论深度、应用广度与前沿视野于一体的优秀著作。作者在书中对无机聚合物的化学结构、电子特性以及机械性能等方面的阐释,都达到了相当高的学术水平。我尤其欣赏书中关于“缺陷工程”在调控无机聚合物性能方面的作用的详细论述。作者通过大量的实例,展示了如何通过精确控制材料中的缺陷,来优化其在电学、光学以及催化等方面的性能。这种深入的微观调控思路,对于我理解材料设计和性能提升的内在机制非常有启发。此外,书中对无机聚合物在环境领域的应用,例如其在水处理、污染物吸附以及CO2捕获等方面的研究,也进行了非常全面和深入的介绍。作者通过大量的实验数据和理论分析,展示了无机聚合物在解决环境问题上的巨大潜力。总而言之,这本书不仅为我提供了丰富的知识,更激发了我对材料科学研究的无限热情。

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《无机聚合物》这本书,在我看来,是一部极具启发性的学术专著。作者的叙述风格非常独特,既有严谨的科学逻辑,又不乏人文关怀。在介绍无机聚合物的合成方法时,作者并没有简单地列举实验步骤,而是深入探讨了每种合成方法的优缺点,以及在不同条件下可能遇到的问题和解决方案。这让我觉得,作者不仅仅是在传授知识,更是在分享他的研究经验和智慧。我特别赞赏书中对无机聚合物在生物医学领域的应用探索,例如其在药物载体、生物成像和组织工程等方面的潜力。作者通过大量的研究案例,展示了无机聚合物如何利用其独特的化学和物理性质,来克服传统材料的局限性,为人类健康带来新的希望。这种跨学科的融合,让我对无机聚合物的研究领域有了更广阔的认识。此外,书中对一些前沿概念的解读,如“自组装”、“智能材料”等,也都非常到位,让我对未来的材料发展充满了期待。

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说实话,《无机聚合物》这本书带给我的不仅仅是知识的增长,更多的是一种思维方式的启迪。在阅读这本书的过程中,我越来越深刻地体会到“宏观与微观的统一”这一科学思想的重要性。书中的内容,无论是在讲述无机聚合物的结构单元如何相互连接形成宏大链状或网络状结构,还是在探讨这些结构如何影响材料在能量存储、催化反应等方面的性能,都无不体现了这一点。我尤其对书中关于“晶格缺陷”对材料性能影响的章节印象深刻,作者通过大量的实验数据和理论模型,清晰地展示了即使是微小的结构改变,也可能导致材料性能发生天翻地覆的变化。这让我意识到,在进行材料设计和性能优化时,必须深入到原子、分子的层面去理解和控制。此外,书中对于不同领域应用案例的深入剖析,也让我看到了无机聚合物广阔的应用前景。从高性能传感器到生物相容性植入材料,再到高效的催化剂,这些案例不仅令人惊叹,也激发了我对未来材料科学发展的无限遐想。这本书让我明白了,学习科学不仅仅是记忆公式和理论,更重要的是培养一种探究精神和解决问题的能力。

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我对《无机聚合物》这本书的评价,可以用“匠心独运”来形容。整本书的设计,从排版到内容,都体现了作者的用心。我尤其欣赏书中对于无机聚合物的分类和命名体系的梳理,这使得我能够系统地理解不同类型的无机聚合物之间的异同。在介绍各种无机聚合物的性能时,作者不仅仅提供了定性的描述,更通过大量的定量数据和图表,来展示其具体的物理化学性质。例如,在讨论到无机聚合物的热稳定性时,书中给出了不同材料在不同温度下的降解曲线,这对于我理解材料的应用边界非常有帮助。而且,书中对于无机聚合物在能源领域的应用,特别是其在催化剂方面的研究,进行了非常深入的探讨。作者通过对比分析不同催化剂的设计思路和性能表现,让我对如何设计高效的无机聚合物催化剂有了更深的理解。总而言之,这本书不仅仅是一本知识的传递者,更是一本引发思考的启迪者。

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读完《无机聚合物》这本书,我最大的感受是,它成功地将一个可能看起来枯燥乏味的学科,描绘成了一个充满活力和创新潜力的研究领域。作者在文字的运用上,避免了过多的学术术语堆砌,而是用一种相对易懂的方式,将复杂的概念娓娓道来。即便如此,书中的深度也丝毫未减。我尤其喜欢书中对“结构-性能关联”的深入探讨。例如,在讨论到聚合物链的刚性和柔性如何影响其在传感器中的响应灵敏度时,作者通过详细的理论推导和实验数据的佐证,让我对这种关联有了非常清晰的认识。而且,书中在介绍不同应用领域时,也都采用了“问题-解决方案”的模式,首先提出当前面临的挑战,然后介绍无机聚合物如何能够成为解决这些挑战的关键。这种叙事方式,不仅让我对无机聚合物的应用有了直观的了解,也激发了我去思考如何利用这些材料来解决现实世界中的问题。总的来说,这本书不仅是一份知识宝库,更是一份激发创新思维的指南。

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这本书的标题是《无机聚合物》,我早就听说过这个领域,一直以来都充满了好奇。拿到这本书后,我被它厚重的篇幅和严谨的封面设计所吸引,这预示着它必然是一本内容扎实、信息量巨大的著作。翻开目录,我看到从无机聚合物的基本概念、分类、结构,到各种合成方法、表征手段,再到其在催化、储能、生物医药等领域的广泛应用,几乎涵盖了无机聚合物研究的方方面面。对于我这个非专业人士来说,这无疑是一个巨大的挑战,但也正是这种挑战让我感到兴奋,期待能够通过这本书,一点点揭开无机聚合物的神秘面纱。我尤其对其中关于“结构-性能关系”的部分很感兴趣,想知道不同原子排列和连接方式如何最终决定了材料宏观上的表现。同时,书中对最新研究进展的介绍也让我充满期待,希望能够了解到这个领域前沿的动态和未来的发展方向。总的来说,这本书给我留下了深刻的第一印象,它不仅仅是一本教材,更像是一扇通往全新科学世界的窗口,等待我去探索。我预计在阅读过程中,我会遇到许多新的概念和复杂的理论,但我相信作者会以清晰的逻辑和丰富的案例来引导我,让我能够逐步理解并掌握这些知识。

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