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出版者:7-122

作者:林俊杰 编

出品人:

页数:115

译者:

出版时间:2007-5

价格:17.00元

装帧:

isbn号码:9787122001320

丛书系列:

图书标签:

• 无机化学
• 无机化学
• 化学实验
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• 化学专业
• 实验指导
• 教学参考
• 分析化学
• 理学

深入探索高分子世界的基石：现代高分子合成与表征技术 图书简介 一、 概述与定位：面向未来的材料科学导论 本书《现代高分子合成与表征技术》旨在为化学、材料科学、高分子工程及其相关领域的学生、研究人员及工程师提供一套全面、深入且与时俱进的知识体系。不同于侧重于基础化学原理的教材，本书的焦点完全集中于如何设计、构建和理解当今最前沿的高分子材料。高分子科学作为连接基础化学与尖端工程技术的桥梁，其发展速度极快，对新材料的合成方法和精确的结构-性能关系的理解构成了核心竞争力。 本书超越了经典的自由基聚合或缩聚反应的简单描述，将重点放在精确控制聚合（Controlled/Living Polymerization）技术，以及与这些先进合成技术相匹配的高精度表征手段上。全书结构清晰，逻辑严密，从宏观的材料需求出发，逐步深入到微观的分子调控层面，最终落脚于实际应用的可能性。 二、 核心内容深度剖析 本书共分为五大部分，每一部分都代表了高分子科学的一个关键研究领域，内容力求详实、技术性强，并结合最新的文献进展进行阐述。 第一部分：高分子合成的基石与新范式 本部分回顾了经典聚合反应（如自由基、逐步聚合）的机制、动力学与局限性，为引入现代技术提供必要的背景对比。重点聚焦于“活性/可控聚合”的原理与实现。 可控自由基聚合（CRP）： 详细剖析了氮氧自由基聚合（NMP）、可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT）和原子转移自由基聚合（ATRP）的机理、催化剂体系（特别是对ATRP中铜催化剂的最新无金属或低毒性替代品的研究进展）和链转移剂的设计。特别强调了如何通过这些方法实现低分散度（$ ext{PDI} approx 1.05$）和精确的链长控制。 离子聚合与开环聚合（ROP）： 对阴离子和阳离子聚合的引发、增长和终止过程进行了深入分析，探讨了其在合成特种聚合物（如聚异戊二烯、聚苯乙烯）中的应用。ROP部分详细阐述了环氧、内酯和内酰胺等单体的聚合，特别是如何利用有机催化剂实现生物相容性聚酯（如聚乳酸）的立体选择性合成。 第二部分：复杂拓扑结构的高效构建 现代功能材料往往需要复杂的空间结构来赋予其特定的物理或化学功能。本部分专注于如何利用可控聚合技术构建非线性、多维度的聚合物。 星形、刷形、和花状聚合物： 阐述了如何设计多官能团引发剂或核心分子，通过“多臂”聚合策略精确控制支化度和拓扑结构。深入探讨了这些拓扑结构对溶液黏度、玻璃化转变温度（$ ext{Tg}$）和生物利用度的影响。 嵌段与接枝共聚物（Block and Graft Copolymers）： 详细讲解了序列合成（Sequential monomer addition）和“一锅法”合成策略。着重分析了嵌段共聚物在自组装行为中的关键作用，包括形成微相分离结构（如球体、圆柱体、层状结构）的驱动力与尺寸控制。 第三部分：功能化与后聚合修饰策略 合成出具有特定拓扑结构的聚合物骨架只是第一步，赋予其特定的“活性”或“功能”是实现材料应用的关键。 “点击化学”（Click Chemistry）： 集中介绍了铜催化叠氮-炔环加成反应（$ ext{CuAAC}$）和硫醇-烯反应在聚合物后修饰中的应用。讨论了如何利用这些高效、高选择性的反应对聚合物链末端、侧链或主链进行快速、高产率的功能化，例如引入荧光探针、生物活性分子或交联位点。 交联网络与水凝胶的构建： 阐述了从线性聚合物向网络结构转化的策略，包括光引发交联、点击化学交联以及热诱导交联。水凝胶部分深入探讨了网络密度、溶胀行为与机械性能（如模量、韧性）之间的定量关系，以及如何通过动态共价键或物理键构建自修复或刺激响应型水凝胶。 第四部分：高分子结构的精确表征技术 合成的成功必须依赖于对所生成材料的精确“鉴定”。本部分详细介绍了用于确定聚合物分子量、结构、微观形貌和热力学行为的关键分析技术。 分子量与分散度测定： 详尽对比了凝胶渗透色谱/尺寸排阻色谱（$ ext{GPC/SEC}$）的工作原理、校正方法（特别是针对支化聚合物），以及多角度激光散射（$ ext{MALS}$）检测器在绝对分子量测定中的优势。 结构解析与组成分析： 深入讲解核磁共振波谱（$ ext{NMR}$），特别是二维谱（如$ ext{HSQC}, ext{NOESY}$）在确定聚合度、共聚物序列分布和立体规整度方面的应用。此外，傅里叶变换红外光谱（$ ext{FTIR}$）和拉曼光谱在官能团确认和氢键研究中的作用。 热性能与力学性能表征： 差示扫描量热法（$ ext{DSC}$）用于精确测量玻璃化转变温度、熔点和结晶度。热重分析（$ ext{TGA}$）用于评估热稳定性和组分含量。机械性能部分涵盖了动态机械分析（$ ext{DMA}$）和拉伸测试，解析了黏弹性行为与分子链运动的关系。 第五部分：前沿应用与未来展望 本部分将理论和技术知识应用于实际的材料设计中，展示了现代高分子科学如何驱动关键领域的创新。 药物递送系统（DDS）： 讨论了如何利用嵌段共聚物的自组装形成胶束或囊泡，实现药物的靶向递送和控释。重点分析了聚合物的生物相容性、血液循环时间和载药效率的分子设计优化。 先进光电材料： 涉及共轭聚合物的合成及其在有机发光二极管（$ ext{OLED}$）和有机太阳能电池（$ ext{OSC}$）中的应用。讨论了分子设计如何影响电荷传输能力和发光效率。 智能与响应性材料： 探讨了对外界刺激（如$ ext{pH}$、温度、光、电场）产生可逆响应的聚合物的合成与应用，例如形状记忆聚合物和化学传感器的设计。 三、 教学特色与实践指导 本书的每一章后都附有“技术聚焦”栏目，详细介绍特定合成或表征技术的标准操作步骤（$ ext{SOP}$）的理论基础和关键注意事项，例如如何在高真空下进行$ ext{ATRP}$操作，或如何正确校准$ ext{GPC}$系统。此外，穿插的“案例分析”部分选取了近年来在高分子顶刊上发表的经典研究成果，引导读者将书中所学的知识应用于解决实际的科研难题，培养独立思考和创新设计的能力。本书结构严谨，内容聚焦于技术深度，适合作为高分子专业研究生及高年级本科生的专业核心课程教材或高级参考书。

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我花了整整一个下午试图理解其中关于复杂配合物合成的章节，结果感觉像是被扔进了一个知识的迷宫，找不到出口。这本书的叙事逻辑实在是太跳跃了，它似乎默认读者已经对配位化学有了一个非常深入的理解，上来就直接深入到一些高级的合成技巧和表征方法，对基础概念的铺垫少得可怜。比如，在讨论晶场理论对颜色影响的那部分，它直接抛出了d轨道能级分裂的图，但对于如何通过简单的实验现象（比如溶液颜色变化）来反推能级结构的过程却一带而过，让我这个想通过实验来巩固理论的人感到非常困惑。而且，书中对于实验误差分析的部分也显得极其敷衍，只给出了一个通用的误差计算公式，却没有结合具体的实验情境（比如滴定终点判断的引入误差）进行详细的分析和指导，这使得实验结果的评估环节变得非常主观和模糊，根本无法体现出严谨的科学态度。

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这本《无机化学实验》的排版和插图简直是灾难。内页印刷的墨迹深浅不一，有些图表上的文字模糊不清，需要凑得很近才能勉强辨认。我记得有一次实验，我按照书上的操作步骤准备试剂，结果发现步骤描述非常跳跃，缺少了关键的缓冲信息，导致我浪费了半小时重新配置溶液。更别提那些反应机理的图示了，简直像是随手画的草稿，完全没有体现出专业教材应有的严谨性。比如，描述某个沉淀反应的平衡移动时，图示的箭头方向和比例完全不符合实际情况，让人对书中的理论依据产生深深的怀疑。我不得不依赖网上的资源和助教的补充说明才能完成实验，这本书与其说是指导手册，不如说是一份需要高度“二次解读”的参考资料。从一个需要清晰指引的初学者的角度来看，这本书在基础的呈现质量上就拉了后腿，极大地影响了学习效率和实验的顺利进行。

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对于安全规范的阐述，这本书的态度简直是轻描淡写，让人不寒而栗。在涉及强酸、强碱以及某些有毒试剂的操作环节，文字描述极其简略，甚至有时会用一些模棱两可的词汇来代替明确的警告。我记得在处理高锰酸钾溶液时，书中仅仅提示“注意氧化性”，却没有详细说明在特定条件下（比如与有机物接触）可能引发的燃烧或爆炸风险，也没有给出具体的个人防护等级要求。这种对实验室安全的疏忽，在任何一本正规的实验教材中都是不可接受的。一个好的实验指导书，应该将安全放在首位，用详尽的步骤和明确的警示来保护操作者，而不是用一两句含糊不清的提醒来敷衍了事，这反映出编者在教学理念上存在着严重的偏差。

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这本书的实验项目设置缺乏新意和挑战性，几乎都是些陈旧的、在任何一本基础化学实验手册里都能找到的“经典”操作。我感觉自己像是在重温高中化学竞赛的复习资料，而不是接触前沿的无机化学研究方法。比如，那个设计来测定离子半径的实验，操作繁琐，耗时长，但最终得到的精度却极低，完全不值得花费宝贵的时间去做。更令人失望的是，书中对于现代仪器分析技术的引入几乎为零。在如今这个NMR、X射线衍射已经成为常态的时代，这本书对这些关键表征手段的介绍停留在“了解即可”的层面，具体如何操作、如何解读谱图的指导更是寥寥无几。如果想通过这本书来为将来的科研打下基础，那无疑是南辕北辙了，它更像是一本停留在上个世纪的教学工具，无法满足当代理工科学生对实验技能的渴求。

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这本书的后勤支持环节也让人抓狂，配件清单和试剂要求的部分简直是为“刁难”使用者而设计的。很多列出的特殊试剂或玻璃仪器，在学校的常规化学品库房里根本找不到存货，导致我们不得不花大量时间去协调采购，严重拖慢了实验进度。更要命的是，试剂配制的部分，很多关键的浓度或纯度要求并没有明确标注出来，或者标注得极其含糊，例如“适量浓盐酸”这样的描述，对于需要精确控制反应环境的无机合成来说，是致命的缺陷。每次实验前，我都需要花额外的时间去查阅其他参考书或向高年级同学请教，以确定到底该使用哪种规格的试剂才能勉强进行下去。这本书似乎是脱离了实际的实验室操作环境而凭空想象出来的，完全没有考虑到资源分配和可操作性的问题，使得整个实验过程充满了不确定性和挫败感。

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