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二维状态下的聚合:单分子膜和 Langmuir-Blodgett 膜的聚合(“十一五”国家重点图书)

二维状态下的聚合
二维状态下的聚合:单分子膜和 Langmuir-Blodgett 膜的聚合(“十一五”国家重点图书)
作者:何平笙(著)

图书详细信息:
ISBN:978-7-312-02207-4
定价:69.00元
版本:1
装帧:软精装
出版年月:200810
丛书名称:当代科学技术基础理论与前沿问题研究丛书:中国科学技术大学校友文库

图书简介:

  单分子膜和LB膜超薄有序,能在分子水平上对它们的结构以及物理、化学性能加以控制,从而实现分子的排列和组合,组建超分子结构以及超微复合材料,观察一般环境下无法进行的化学反应和物理现象。为克服小分子化合物单分子膜和LB膜不耐热和机械力学强度低的缺点,在成膜有机小分子化合物中引入能进一步发生聚合反应的基团,使他们高分子化。全书在介绍单分子膜和LB膜基本概念和测试技术基础上,详细讨论了成膜单体、二维状态下的聚合,聚合反应动力学,以及聚合物在二维这样一个极端条件下的特殊行为。强调单分子膜和LB膜与高分子科学的结合点上发现的新现象和新规律,同时,还以较大篇幅介绍它们在高新技术领域中的各种应用。

前言:

  单分子膜和LB膜超薄有序,能在分子水平上对它们的结构以及物理、化学性能加以控制,从而实现分子的排列和组合,组建超分子结构以及超微复合材料,观察一般环境下无法进行的化学反应和物理现象,乃至特殊功能和生物活性。今天,单分子膜和LB膜以及LB技术在物理、化学、生物学、非线性光学和微电子学等高技术领域中的潜在应用前景已被越来越多的科学家所认识,也引起了工业界的关注。LB膜已开始从实验室研究逐步走向实用研究。
  为克服小分子单分子膜和LB膜不耐热和机械力学强度低的缺点,可在成膜有机小分子化合物中引入能进一步发生聚合反应的基团,使它们高分子化,导致了一大类有实用价值的成膜化合物的出现,大大促进了单分子膜和LB膜研究工作的深入。然而,任何学科都是相互促进的,在单分子膜和LB膜技术中大量应用高分子科学的知识时,高分子科学也从LB膜技术中学到了很多。如今,高分子科学与LB膜技术的关系已不仅限于提高膜的稳定性方面,而且能够通过分子的有目的组装来合成新的聚合物,以及用它来研究二维状态下的聚合反应,讨论聚合物在二维这样一个极端条件下的行为。LB膜技术的应用也对高分子科学的发展有积极的推动作用。
  从1985年起,我们就在国家自然科学基金委的支持下开始了单分子膜和LB膜的研究工作——聚双烯类宏观单晶体及其LB膜研究(84科基金化准字第130号)。而后又开展了基金资助项目“LB膜的聚合和聚合的LB膜”(28970188)、“二维聚合反应器——Langmuir 膜天平研究聚合反应”(29674027)和“聚合物单分子膜的动态弹性和二维橡胶态”(29974028)的研究。在单分子膜和LB膜与高分子科学的结合点上有了一些新的认识,并发现了一些新的现象和规律。本书就是这四个国家自然科学基金委资助项目科研工作的总结。特别是本书的撰写和出版还得到了国家自然科学基金委出版基金的支持,在此一并表示感谢。
  参加基金项目的博士生和硕士生有周慧琳、吕卫星、金邦坤、邹纲、方堃、田清平、周悦、陈仁钊、于淑芳等,没有他们出色的工作就不可能有本书的出版。特别是邹纲博士重新整理编写了第8章“LB膜的应用”,并对全书的最后完成做出了重要贡献,在此表示衷心感谢。感谢李春娥高级工程师和周慧琳博士,是她们设计和制作了我们实验室的Langmuir膜天平主机和电子控制部分。
  本书的部分内容曾在中国科学技术大学高分子化学和物理博士点开设的博士生课程上讲授过多次。许多博士生对课程的内容和安排都提出过不少很好的建议。
  由于水平有限,缪误之处在所难免,恳请读者提出批评和指正。

何平笙
2007年10月
于中国科学技术大学

目录:

第1章 单分子膜和 Langmuir-Blodgett 膜

1.1 历史和现状

1.2 单分子膜(Langmuir monolgyer)

1.3 Langmuir 膜天平

1.4 亚相和其他成膜化学品

1.5 LB 膜

1.6 单分子膜和 LB 膜的结构分析和物理性能测定

1.7 单分子膜、LB 膜和高分子科学

第2章 LB 膜的低角X射线衍射分析

2.1 确认 LB 膜中成膜分子的排列规整性

2.2 确定等同周期

2.3 计算 LB 膜的膜厚

2.4 确定 LB 膜类型

2.5 成膜分子在基片上的倾斜角度

2.6 C60分子在C60/AA混合 LB 膜中的排列

2.7 混合物的LB膜

2.8 研究成膜分子在LB膜上的聚合

2.9 LB 膜在酸碱环境下的稳定性

2.10 包埋有无机纳米微粒的LB膜的结构

2.11 X 射线衍射峰的“消光”

2.12 衍射峰强度的奇偶起伏现象

2.13 特殊的X射线衍射技术

第3章 成膜单体和单分子膜的聚合

3.1 成膜有机单体

3.2 两亲性单体

3.3 非两亲性单体

3.4 “表面离子”(Surface ions)法成膜

3.5 缩聚单体

3.6 共聚单体

第4章 LB 膜的聚合

4.1 长链双炔酸类成膜化合物

4.2 8,10-二炔二十五碳酸 LB 膜的聚合

4.3 10,12-二炔二十五碳酸 LB 膜的聚合

4.4 ω-端烯酸类化合物

4.5 掺杂染料分子的聚双炔 LB 膜

4.6 其他的双炔酸衍生物的聚合LB 膜

第5章 聚合物的 LB 膜

5.1 聚合物的单分子膜

5.2 常见聚合物的 LB 膜

5.3  主链及其疏水侧基中间是亲水基团相连的聚合物

5.4  聚酰亚胺 LB 膜

5.5 “浮萍”和“倒浮萍”聚合物超薄膜

5.6 共聚物的单分子膜和 LB 膜

5.7 共混物

5.8 其他

第6章 二维聚合反应器——Langmuir 膜天平研究聚合反应

6.1 引言

6.2 Langmuir 膜天平的动态模式

6.3 聚合动力学曲线

6.4 10,12-二炔二十五碳酸单分子膜的聚合

6.5 氧气对单分子膜二维聚合的可能影响

6.6 表面压对二维聚合的影响

6.7 温度对二维聚合的影响和聚合反应表观活化能

6.8 亚相pH对二维聚合的影响

6.9 二维聚合反应动力学模型 

6.10 反应速率与紫外光强的关系

6.11 活化面积计算

6.12 可见光对长链双炔酸 LB 膜聚合可能的影响

第7章 单分子膜的动态稳定性、动态弹性和聚合物单分子膜可能的二维橡胶态

7.1 单分子膜的动态稳定性

7.2 单分子膜的动态弹性

7.3 聚甲基丙烯酸甲酯单分子膜的弹性

7.4 10,12-二炔二十五碳酸单分子膜在聚合前后的动态弹性

7.5 10,12-二炔二十五酸和钌有机螯合物混合膜聚合前后的动态弹性

7.6 共聚物单分子膜的静、动态弹性

7.7 二维橡胶态的概念

第8章 LB 膜的应用

8.1 研究化学反应(包括聚合反应和制备新聚合物)

8.2 膜分离

8.3 仿生的 LB 膜

8.4 传感器及其相关领域

8.5 LB 膜在电子学中的应用

8.6 LB 膜在光电子学中的应用

8.7 由有机 LB 膜制备无机超薄膜

8.8 医学中的应用

8.9 其他应用

8.10 LB 膜在其他高科技领域中的应用



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