纳米材料化学及其应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:朱红 编

出品人:

页数:273

译者:

出版时间:2009-8

价格:38.00元

装帧:

isbn号码:9787811237887

丛书系列:

图书标签:

• 金庸
• 纳米材料
• 纳米化学
• 材料化学
• 纳米技术
• 应用化学
• 化学
• 材料科学
• 纳米结构
• 催化
• 传感器

《分子世界的精巧编织：功能性聚合物的合成与性能调控》 本书深入探讨了功能性聚合物的分子设计、精确合成及其由此产生的丰富性能。我们聚焦于聚合物链结构、单体组成、聚合机理以及后聚合修饰等关键环节，旨在揭示其与宏观材料性能之间的内在联系。 第一部分：功能性聚合物的分子设计与合成策略 本部分将引领读者穿越聚合物科学的分子设计前沿。我们将从聚合物的结构单元——单体——出发，详细解析不同官能团、分子量、拓扑结构（如线性、支化、星形、树枝状以及超支化聚合物）如何影响最终材料的物理化学性质。 精细可控聚合技术： 详细阐述了活性/可控自由基聚合（如ATRP、RAFT、DTC）、开环易位聚合（ROMP）、阴离子聚合、阳离子聚合以及配位聚合等前沿合成方法。我们将深入剖析这些聚合技术的机理，并通过实例展示如何利用它们实现对聚合物分子量、分子量分布、序列结构（嵌段共聚物、梯度共聚物）和拓扑结构的精准控制。例如，ATRP如何通过可逆的链转移过程实现低分散度的聚合物合成，RAFT如何利用可逆加成-断裂链转移剂实现对聚合速率和链增长的精确调控。 生物可降解与生物相容性聚合物： 重点介绍了一系列在生物医学、环保包装等领域具有广阔应用前景的聚合物，如聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸酯（PHAs）、聚乙二醇（PEG）衍生物、聚氨基酸等。我们将探讨它们的合成方法、降解机理以及如何通过共聚、接枝等方式进一步优化其生物性能。 功能化单体设计与合成： 介绍了如何设计和合成具有特定功能基团的单体，这些基团可以在聚合过程中被引入聚合物链中，赋予材料特殊性质。例如，含有光响应性基团的单体可用于制备光开关材料，含有荧光基团的单体可用于生物成像和传感。 第二部分：功能性聚合物的性能调控与表征 本部分将聚焦于如何通过分子设计与合成策略来调控聚合物的宏观性能，并介绍一系列先进的表征技术。 热性能调控： 讨论了玻璃化转变温度（Tg）、熔点（Tm）、结晶度等热性能如何受到聚合物链刚性、侧基、分子量、分子链缠结以及共聚组成的影响。例如，引入刚性侧链或增大分子链刚性通常会提高Tg，而提高分子量则会增加Tg和Tm。 力学性能优化： 深入分析了聚合物的拉伸强度、断裂伸长率、韧性、模量等力学性能与分子结构、链缠结、交联密度、结晶度以及相容性等因素之间的关系。我们将介绍如何通过嵌段共聚、形成纳米复合材料、引入交联网络等方法来提升聚合物的力学性能，满足不同应用场景的需求。 光学与电学性能： 探讨了聚合物的光折射率、透光率、荧光、导电性、介电常数等光学与电学性能的调控。我们将介绍如何通过引入共轭结构、掺杂导电填料、设计偶极矩分子等方式实现这些性能的优化。例如，共轭聚合物因其π电子离域而表现出良好的导电性，而含有荧光团的聚合物则可用于有机发光二极管（OLEDs）。 表面与界面性质： 关注聚合物表面能、润湿性、粘附性、生物相容性以及膜分离性能等。我们将讨论如何通过表面接枝、等离子体处理、引入特定功能基团等手段来精确调控聚合物的表面特性。 先进表征技术： 详细介绍了多种用于聚合物结构与性能表征的关键技术，包括核磁共振（NMR）、凝胶渗透色谱（GPC）、差示扫描量热法（DSC）、热重分析（TGA）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线衍射（XRD）、动态机械分析（DMA）以及光谱技术（如FTIR、UV-Vis）。我们将阐述这些技术如何为理解聚合物的分子结构、链构象、结晶行为、热力学转变和机械响应提供重要信息。 第三部分：功能性聚合物的应用探索 本部分将结合前两部分的理论知识，展示功能性聚合物在各个领域的创新应用。 生物医学领域： 重点介绍医用高分子材料，如药物控释系统、组织工程支架、生物传感器、生物成像探针、人工器官以及可吸收缝合线等。我们将讨论如何利用聚合物的生物相容性、可降解性、响应性等特点来设计高效、安全的生物医学器件。 环境与能源领域： 阐述聚合物在膜分离技术（如水处理、气体分离）、储能器件（如锂离子电池隔膜、超级电容器电极材料）、催化剂载体、太阳能电池以及环境污染物吸附等方面的应用。 电子与光学器件： 聚焦于聚合物在柔性电子、有机发光二极管（OLEDs）、有机薄膜晶体管（OTFTs）、光伏器件、传感器以及光学薄膜等领域的应用。 先进制造与智能材料： 探讨聚合物在3D打印、形状记忆聚合物、自修复材料、响应性凝胶以及智能纺织品等新兴领域的应用潜力。 通过对功能性聚合物分子设计、合成策略、性能调控以及前沿应用的系统性介绍，本书旨在为材料科学家、化学家、工程师以及对聚合物科学感兴趣的研究生提供一个全面而深入的学习平台，激发创新思维，推动高性能聚合物材料的研发与应用。

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这本书给我带来了意想不到的惊喜，尽管我并非材料科学领域的专业人士，但作者用一种非常生动且易于理解的方式，为我打开了纳米材料世界的大门。书中并非罗列枯燥的化学公式和晦涩的理论，而是通过一个个鲜活的应用案例，展现了纳米材料如何深刻地改变着我们的生活。从医疗诊断的微型机器人，到电子产品的超凡性能，再到环保领域的污染物降解，每一个章节都像是在讲述一个引人入胜的科幻故事，但它却真实地发生在我们身边。作者在阐述复杂的纳米结构和反应机理时，巧妙地运用了类比和图示，即使是初学者也能迅速抓住核心概念。例如，在介绍量子点时，书中并没有深究其能带结构，而是着重描述了它们如何根据尺寸不同发出不同颜色的光，以及这一特性如何在显示屏和生物成像中发挥作用。这种“从应用出发，再回溯原理”的叙事方式，极大地激发了我探索的兴趣，让我觉得纳米材料不再是遥不可及的高精尖技术，而是触手可及的未来。书的编排也十分合理，逻辑清晰，循序渐进，让我在不知不觉中构建起对纳米材料化学的整体认知。

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我一直对材料的微观世界充满好奇，而这本书恰好满足了我这份好奇心。它以一种极为专业但又富有洞察力的视角，深入剖析了纳米材料的合成方法、结构表征以及关键的化学性质。我尤其欣赏作者在讨论不同合成策略时的细致入微，无论是溶胶-凝胶法、水热法还是其他化学前驱体途径，书中都对各自的优缺点、适用范围以及可能面临的挑战进行了详尽的论述。让我印象深刻的是，书中对纳米材料表面化学的讲解，是如何通过表面官能团的修饰，赋予材料特定的功能，比如催化活性、生物相容性或分散性。这部分内容对于理解纳米材料在实际应用中的稳定性至关重要。此外，书中还探讨了不同维度纳米材料（如零维、一维、二维）的特性差异，以及如何通过调控尺寸、形貌和晶体结构来优化其性能。这些深入的化学原理讲解，为我理解纳米材料为何具有如此独特的性质提供了坚实的理论基础，也让我对未来的材料设计有了更深的思考。

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作为一名对科技发展有着浓厚兴趣的业余爱好者，我怀着一丝忐忑的心情翻开了这本书，生怕它过于专业而难以消化。然而，事实证明我的担忧是多余的。作者以一种极其平易近人的方式，将纳米材料这一复杂的领域娓娓道来。书中并没有充斥着晦涩的术语和复杂的公式，而是通过生动的图文并茂的讲解，让我清晰地认识到了纳米材料的独特之处。我尤其喜欢书中关于纳米材料在生物医学领域的应用描述，比如纳米粒子如何用于靶向药物递送，将药物精确地输送到病变部位，从而减少对健康细胞的损害；又或者纳米传感器如何用于早期疾病的诊断，能够比传统方法更早地发现病灶。这些应用场景的描绘，让我深刻体会到了科技的进步如何能够直接造福于人类的健康。这本书不仅增长了我的知识，更激发了我对未来医疗技术发展的无限遐想。

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这本书给我带来的最直接的感受就是信息量巨大且极具启发性。它不仅仅是一本关于纳米材料的介绍，更像是一次对材料科学前沿探索的全面回顾与展望。我特别关注书中关于纳米复合材料的部分，作者深入探讨了不同纳米填料（如碳纳米管、石墨烯、纳米颗粒）如何与聚合物基体结合，从而显著改善材料的机械强度、导电性、热稳定性等性能。书中对界面相互作用的详细分析，以及如何通过化学方法优化填料与基体之间的相容性，让我受益匪浅。此外，对自组装纳米结构的研究也让我大开眼界，理解了如何利用分子间的弱相互作用，在溶液中自发形成有序的纳米结构，这在药物递送、传感器件等领域具有广阔的应用前景。书中涵盖了从基础理论到工程应用的广谱知识，对于任何希望深入了解纳米材料领域的读者来说，都是一本不可多得的宝贵资料。

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作为一名对前沿科技发展密切关注的普通读者，这本书无疑为我打开了一扇新世界的大门。它将那些听起来高深莫测的“纳米”概念，变得触手可及，并展现了其在现实世界中的巨大潜力。我最喜欢的是书中对纳米材料在能源领域应用的论述，例如在太阳能电池中的应用，它解释了纳米材料如何提高光电转换效率，以及在储能设备如锂离子电池中的作用，如何通过纳米结构的优化来提升能量密度和循环寿命。书中还描绘了纳米材料在环境治理中的重要角色，比如作为高效催化剂去除工业废水中的污染物，或者作为吸附剂捕获空气中的有害物质。这些案例不仅令人振奋，更让我看到了科技进步对解决全球性挑战的积极作用。读完这本书，我对纳米材料的未来充满了期待，也更加坚信科技创新是推动社会发展的重要动力。

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