现代化学专著系列：大分子自组装 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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江明，A.艾森伯格，刘国军，张希 等 著

图书标签:

• 大分子化学
• 自组装
• 材料科学
• 高分子化学
• 纳米科学
• 界面化学
• 物理化学
• 化学
• 专著
• 现代化学

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030172365

版次：1

商品编码：12049711

包装：平装

丛书名： 21世纪科学版化学专著系列（中国科学院出版基金·国家自然科学基金）

开本：16开

出版时间：2006-09-01

用纸：胶版纸

页数：393

字数：481000

正文语种：中文

内容简介

　　大分子自组装属超分子化学和高分子科学的交叉学科，是当今化学和材料科学发展的前沿，也是孕育先进材料的摇篮。它的主要研究内容是高分子之间或高分子与小分子间或高分子与纳米粒子之间通过非共价键的相互作用，进行自组装而实现不同尺度上的规则结构。近年来，我国科学家在此领域取得了重要的研究进展。《现代化学专著系列：大分子自组装》总结了国内外相关研究的实验和理论两方面的重要成果，特别着重于我国科学家的富有特色的新成就。《现代化学专著系列：大分子自组装》内容包括嵌段共聚物在本体和溶液中的自组装，此类自组装体的化学演化，高分子自组装的非嵌段共聚物路线，自组装结构的固定化，以及含有纳米粒子、表面活性剂等体系的自组装等。
　　《现代化学专著系列：大分子自组装》可供从事高分子科学、超分子化学、材料化学和物理、胶体和界面化学及生物材料等相关领域的科研人员及研究生阅读和参考。

内页插图

目录

前言

第1章 嵌段共聚物溶液自组装导论
1．1 简介
1．1．1 小分子表面活性剂
1．1．2 本体嵌段共聚物
1．2 嵌段共聚物在溶液中的胶束化
1．2．1 嵌段共聚物胶束化通论
1．2．2 临界胶束浓度
1．2．3 热力学问题
1．2．4 多重形态
1．2．5 球形胶束
1．2．6 棒
1．2．7 囊泡和其他双层结构
1．2．8 六方（六角密堆积）体型结构的中空箍
1．2．9 大复合胶束
1．3 溶液中嵌段共聚物聚集体形态的影响因素
1．4 形态转变的动力学
1．5 囊泡
1．5．1 囊泡曲率稳定的热力学
1．5．2 囊泡尺寸变化的动力学
1．5．3 分散度
1．5．4 共聚物体系制备囊泡
1．5．5 中空微球
1．6 结论
参考文献

第2章 嵌段高分子微相分离理论
2．1 引言
2．2 嵌段高分子微相分离热力学
2．2．1 弱分凝理论
2．2．2 强分凝理论
2．2．3 自洽场理论
2．3 复杂嵌段高分子微相形态的预测
2．4 结语
参考文献

第3章 嵌段高分子在稀溶液中的自组装
3．1 引言
3．2 溶剂挥发诱导嵌段高分子在溶液中自组装的动力学研究
3．2．1 动态密度泛函理论
3．2．2 溶剂挥发过程建模
3．2．3 结果与讨论
3．3 嵌段高分子稀溶液体系的自组装
3．3．1 自洽场理论
3．3．2 A-B两嵌段聚合物在稀溶液中的组装行为
3．3．3 ABA三嵌段聚合物在稀溶液中的组装行为
参考文献

第4章 高分子胶束化的新途径研究
4．1 引言
4．2 非共价键合胶束
4．2．1 “氢键接枝共聚物”的形成
4．2．2 由氢键接枝共聚物到非共价键合胶束
4．2．3 正相和反相NCCM
4．3 聚合物对在溶剂／非溶剂中的组装
4．3．1 简述
4．3．2 核壳间含可控氢键相互作用的NCCM
4．3．3 水相中的NCCM
4．3．4 原位聚合制备NCCM
4．4 由NCCM制备聚合物空心球及其环境响应特性
4．4．1 简述
4．4．2 由PSOH-P4VP获得空心球及其表征
4．4．3 用光散射跟踪空心化过程
4．4．4 交联PAA空心球的获得及其环境响应性
4．4．5 具有温度响应性的聚合物空心球
4．5 氢键络合诱导胶束化和胶束与空心球间的可逆转变
……
第5章 自组装嵌段共聚物的化学修饰
第6章 环境敏感全亲水性嵌段聚合物的合成与自组装
第7章 聚电解质的胶束化及其应用
第8章 聚合物聚集体中的溶胶凝胶反应和有机无机纳米杂化颗粒
第9章 小分子诱导的嵌段共聚物在溶液中的自组装
第10章 嵌段共聚物自组装胶束及其相互作用与有序聚集
第11章 高分子胶体粒子的形成与稳定
第12章 聚合物的交替沉积组装
第13章 高分子与无机纳米粒子复合胶体的合成与组装

前言/序言

　　大分子组装是超分子化学的重要组成部分。提起超分子化学，人们自然会想到它的创建者、诺贝尔化学奖获得者、法国科学家Jean-Marie Lehn教授的一些论述：“超分子化学是一门高度交叉的学科，它涵盖了比分子本身复杂得多的化学物种的化学、物理和生物学的特征”，超分子“是分子通过分子间非共价键合作用而聚集组织在一起的”。作为化学学科的前沿，超分子化学可理解为“超越分子的化学”“分子以上层次的化学”的全新领域，是21世纪化学学科最重要的发展方向之一。Lehn还生动地把原子、分子和超分子分别比喻为语言中的字母、单词和句子。据此，由超分子进一步构成的“多分子超分子实体”就是一篇文章，甚至一本书了。显然，在大分子组装领域，“单词”就应该是个别的高分子。我们理解的大分子组装是研究高分子之间、高分子与小分子之间、高分子与纳米粒子之间或高分子与基底之间的相互作用，并通过非共价键合而实现不同尺度上的规则结构的科学。然而，当今有关超分子化学的专著或期刊中，以高分子为组装单元的超分子行为的讨论是很有限的。超分子化学家视线中的“超分子聚合物”（supramolecular polymer）是将具有互补性的相互作用端基的小分子“单体”通过非共价键连接成的“大分子”，这当然是“分子组装”，但不是以大分子为“单词”的组装，不属于本书的讨论内容。
　　在以大分子为组装单元的超分子化学领域，研究得最为深透的是嵌段共聚物溶液中的胶束化和本体中的相分离。从20世纪七八十年代以来，人们已经获得了嵌段共聚物微相分离的基本形态特征，而且奠定了它的基本理论基础。但在研究的初期，很少用“大分子组装”这样的概念，虽然这是不折不扣的自组装行为。我们注意到一个有趣的现象，在超分子化学中最常见的一些重要概念，诸如作用位点、分子识别、主一客体化学等等，在嵌段共聚物的自组装里是不起什么作用的。嵌段共聚物能自组装为高度规整的微相结构，取决于以下一些重要因素：分子结构的高度规整性（嵌段具有确定的分子结构），嵌段间的相互排斥和嵌段之间有化学链联结等等。它显然与小分子自组装为超分子的驱动力大为不同，这或许就是至今嵌段共聚物的自组装并未在超分子化学领域的经典著作中占有自己应有的地位的一个原因。
　　嵌段共聚物的自组装仍然是大分子组装领域的主流，近十年中以下方面的进展尤为引人注目。第一个方面是加拿大皇家学会会员，McGill大学的A.艾森伯格（Adi Eisenberg）教授所发现的所谓crew-cut胶束。高度非对称的嵌段共聚物在选择性溶剂中形成的胶束形态的多样性、它们之间相互转化的环境依赖性及可控性，大大丰富和发展了嵌段共聚物的胶束化研究。

现代化学专著系列：环境友好型高分子材料的合成与应用 作者： 张伟, 李明, 王芳 出版社： 科学出版社 出版日期： 2023年10月 --- 图书简介 一、 导论：可持续发展背景下的高分子材料革命 随着全球对环境问题日益关注，传统高分子材料带来的白色污染和资源短缺已成为亟待解决的重大挑战。本专著旨在深入探讨如何通过前沿的化学合成技术，开发具有环境友好特性、优异性能和广泛应用前景的新型高分子材料。本书立足于现代化学的最新研究成果，全面梳理了环境友好型高分子材料从分子设计、合成策略到宏观性能调控的完整链条，为材料科学、化学工程及相关领域的研究人员和工程师提供了一部具有指导意义的参考书。 本书的出发点是认识到高分子材料在现代社会中的不可或缺性，同时深刻理解其对生态系统的潜在影响。因此，我们聚焦于两大核心主题：生物基与可降解高分子和功能化环境响应型高分子。通过详实的理论阐述和丰富的实验案例分析，本书旨在推动高分子化学研究向更绿色、更可持续的方向发展。 二、 第一部分：生物基与可降解高分子的前沿合成化学 本部分系统性地介绍了以可再生资源为原料合成新型生物基高分子（如源自纤维素、淀粉、木质素和生物质单体的聚合物）的最新进展。重点阐述了聚合反应的绿色化趋势，包括无溶剂聚合、光催化聚合和酶催化聚合等高效、低能耗的合成方法。 1.1 生物基单体的化学转化与高效聚合 详细论述了如何将复杂的生物质分子（如脂肪酸、糖类衍生物）高效转化为具有明确化学结构的高性能单体。书中深入探讨了环状酯、内酯和氨基酸衍生物的开环聚合（ROP）技术，特别是针对立体选择性和分子量精确控制的催化体系研究。例如，对新型有机金属催化剂在聚乳酸（PLA）和聚羟基脂肪酸酯（PHAs）合成中的应用进行了详尽的机理分析和结构-性能关系讨论。 1.2 全面解析可降解聚合物的设计策略 可降解性是衡量环境友好性的关键指标。本书不仅关注光降解和热降解，更侧重于化学和生物降解机制的研究。详细阐述了如何通过在聚合物主链中引入易水解的酯键、酰胺键或碳酸酯键来精确调控材料的降解速率和降解产物。特别介绍了动态共价键化学（如可逆加成-断裂链转移（RAFT）聚合的变体和点击化学在降解网络构建中的应用），以实现材料在特定环境刺激下（如pH、温度或特定酶浓度）的程序化降解。 1.3 纤维素和淀粉的化学改性与应用拓展 阐述了如何克服天然高分子溶解性差、加工性能受限的难题。重点介绍了纤维素酯化、醚化以及纳米纤维素的制备与功能化技术。书中对比了不同改性方法对材料力学性能、热稳定性和生物相容性的影响，并探讨了这些改性材料在生物医学敷料和高性能复合材料中的实际应用案例。 三、 第二部分：功能化环境响应型高分子与绿色应用 本部分聚焦于开发能够对外部环境信号做出精确响应的新型智能高分子材料，这些材料在水处理、污染物吸附与分离以及缓释技术中展现出巨大的潜力。 2.1 刺激响应性水凝胶的构建与调控 水凝胶作为一类高吸水性聚合物网络，是环境修复领域的明星材料。本书详细介绍了基于超分子相互作用（氢键、π-π堆积、离子配位）和共价键交联构建的智能水凝胶。重点剖析了pH敏感型、温度敏感型（如PNIPAM体系的优化）和离子敏感型水凝胶的响应机制。书中通过大量图表清晰展示了这些水凝胶在重金属离子选择性吸附、生物分子分离以及药物缓释载体中的工作原理和性能评估方法。 2.2 新型吸附剂的高效合成与再生技术 针对水体和土壤中的新兴污染物（如微塑料、药物残留物和全氟烷基物质），本书提出了一系列基于高分子骨架的创新吸附材料。这包括： 磁性高分子纳米复合材料： 讨论了如何将磁性纳米颗粒（如Fe3O4）均匀分散到聚合物基体中，以实现高效吸附和简便的磁分离回收。 多孔共价有机框架（COFs）和多孔聚合物（POP）： 重点介绍了如何设计具有高比表面积和可定制孔径的聚合物网络，以提高对目标污染物的吸附容量和选择性。 再生与循环利用： 深入研究了吸附剂的再生过程，特别是通过改变pH或引入氧化剂实现污染物脱附后的吸附剂性能恢复，从而延长材料使用寿命，降低环境负荷。 2.3 绿色溶剂与聚合工艺的绿色化 本章专门讨论了聚合反应过程中的“绿色化”问题。详细介绍了超临界二氧化碳（scCO2）作为非传统溶剂在自由基聚合和缩聚反应中的应用优势，包括反应控制的便利性和产品纯度的提高。此外，也探讨了离子液体在特殊单体溶解和催化反应中的独特作用，以及如何在保证聚合效率的同时，最大程度减少挥发性有机化合物（VOCs）的排放。 四、 结论与展望 专著最后部分对环境友好型高分子材料的未来发展方向进行了系统性总结和展望。强调了跨学科合作（如化学与生物学、信息学与材料学的交叉）的重要性。未来的研究重点将集中于实现材料的“全生命周期”环境友好，即从原料获取、合成、使用到最终降解或回收的每一个环节都符合可持续发展的要求。本书旨在激励下一代材料科学家，致力于开发出既能满足现代社会需求，又能保护我们共同地球家园的创新高分子解决方案。 --- 目标读者： 高分子化学、材料科学、环境工程、应用化学等领域的本科生、研究生、青年科研工作者以及相关工业界的工程师和技术人员。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名是《现代化学专著系列：大分子自组装》，光听这个名字就感觉非常高深，充满了科学的魅力。我个人虽然不是这个领域的专家，但一直对前沿的科学研究抱有浓厚的兴趣。这本书的出现，无疑为像我这样希望了解最新科研动态的读者提供了一个极好的机会。我特别期待书中能够深入浅出地介绍大分子自组装这一复杂而迷人的现象。从我目前的理解来看，自组装似乎是一种在自然界中普遍存在的现象，比如蛋白质的折叠、细胞膜的形成等等，都离不开大分子的自发组织。这本书如果能从基础的分子间相互作用原理讲起，逐步过渡到宏观的结构形成，那将是非常有价值的。我还希望它能涵盖一些具体的应用实例，比如在材料科学、药物递送、甚至仿生学等领域，大分子自组装是如何被巧妙地利用来创造新的功能性材料或解决实际问题的。读一本好的科普读物，不仅能增长知识，更能激发对科学的敬畏之心和探索欲。我非常希望能在这本书中找到那种“原来如此”的惊喜，并对大分子自组装这个领域有一个更全面、更深刻的认识，从而更好地理解我们身边的世界。

评分☆☆☆☆☆

最近入手了这本《现代化学专著系列：大分子自组装》，感觉它的内容非常有启发性。虽然我主要从事的是与高分子材料相关的研发工作，但对于“自组装”这个概念一直觉得既熟悉又陌生。熟悉的在于，很多高分子材料的性能很大程度上取决于其微观结构的有序性，而这种有序性往往是通过控制合成或加工过程来实现的，其中就蕴含着类似自组装的思想。陌生的在于，真正从理论层面、从分子设计层面去理解和调控大分子自组装过程，我个人还做得不够深入。这本书如果能系统地梳理大分子自组装的驱动力、机制，以及不同类型大分子（如聚合物、生物大分子）在自组装过程中的特性差异，对我日后的工作会非常有帮助。我特别希望能看到书中关于如何通过改变分子结构、溶剂环境、温度、pH值等外部条件来精确控制自组装产物形态的讨论。此外，书中是否会探讨一些前沿的自组装策略，比如利用外场诱导、动态共价键辅助自组装等，也是我非常感兴趣的。总而言之，我期待这本书能成为我理解和应用高分子自组装原理的有力助手，推动我在材料设计和性能调控方面取得新的突破。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对生命科学的底层机制充满好奇的学生，《现代化学专著系列：大分子自组装》这本书名深深吸引了我。生命体本身就是一个由无数大分子精密自组装而成的复杂系统。从DNA双螺旋的形成，到蛋白质的三维结构折叠，再到细胞器的有序排列，无一不展现着大分子自组装的鬼斧神工。我非常期待这本书能够从生物大分子的角度出发，深入解析驱动这些复杂结构形成的分子间作用力，如氢键、范德华力、疏水相互作用、静电相互作用等。书中是否会介绍一些计算模拟的方法，用来预测和理解大分子自组装的过程和稳定性，也是我非常想知道的。此外，我希望书中能涵盖一些关于“故障”的自组装过程，例如一些疾病的发生是否与大分子自组装的错误有关，以及如何通过调控自组装过程来修复这些“故障”，达到治疗的目的。比如，阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病，都与蛋白质的错误折叠和聚集有关。这本书如果能提供一些相关的理论框架或研究进展，对我理解疾病的发生机制以及探索新的治疗策略，都会有极大的启发。

评分☆☆☆☆☆

我最近收到的这本《现代化学专著系列：大分子自组装》，在我看来，它所涵盖的研究方向与我目前在光电材料领域的工作息息相关。我一直在探索如何通过控制材料的分子结构和堆积方式，来优化其光电性能。大分子自组装提供了一种非常有前景的途径，可以实现对材料微观结构的高度有序化控制，从而影响其载流子传输、激子扩散以及光吸收和发射等关键过程。我特别希望书中能够详细介绍，如何利用不同类型的聚合物（如共轭聚合物、嵌段共聚物）通过自组装形成有序的薄膜结构，以及这些结构如何影响有机太阳能电池、OLEDs（有机发光二极管）等器件的性能。书中是否会涉及一些“活化”的自组装过程，比如通过化学反应或物理刺激诱导的动态自组装，从而实现对薄膜形貌和性能的实时调控，这也是我非常关注的。此外，关于如何利用自组装技术来构建多层、多组分的复杂功能器件，例如集成化的光电器件，也是我非常期待在书中找到解答的部分。这本书的内容，无疑能够为我提供更深层次的理论指导和更广阔的创新思路，帮助我在光电材料领域实现新的技术突破。

评分☆☆☆☆☆

我购买《现代化学专著系列：大分子自组装》这本书，主要是出于对纳米科技和智能材料的浓厚兴趣。我认为，大分子自组装是构建纳米尺度结构和功能材料的关键技术之一。书中如果能详细阐述如何利用大分子自组装的原理，设计和制备具有特定形貌、尺寸和功能的纳米结构，比如纳米颗粒、纳米纤维、纳米胶束、液晶等，那将对我非常有价值。我尤其关注书中关于“模板辅助自组装”和“动态自组装”的介绍，因为这些方法似乎能提供更精细的结构控制能力。同时，我也希望这本书能引导我思考，如何将自组装策略与功能单元（如催化剂、药物分子、荧光探针）相结合，从而构建出具有响应性、自修复性或者刺激响应性的智能材料。例如，设计一种能够根据外部环境变化（如温度、pH、光照）而改变其自组装结构，进而调控其宏观性能（如溶解度、渗透性、光学性质）的材料，这在我看来是未来材料科学的重要发展方向。这本书的深入解读，无疑能为我打开新的思路，激发更多创新性的研究想法，帮助我更好地理解和探索这个充满活力的研究领域。