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出版社： 武汉理工大学出版社

ISBN：9787562956808

商品编码：28346152062

出版时间：2018-01-01

作  者:杨南如 著 定  价:198 出 版 社:武汉理工大学出版社 出版日期:2018年01月01日 页  数:517 装  帧:精装 ISBN:9787562956808 ●1制作非传统胶凝材料的天然原料(1)
●前言(1)
●1.1概述(1)
●1.1.1原料的种类和分类(1)
●1.1.2各种天然原料的特点(3)
●1.2碳酸盐类矿物(3)
●1.2.1石灰石(4)
●1.2.2菱镁矿(11)
●1.2.3白云石(27)
●1.3硫酸盐类矿物——石膏与硬石膏(28)
●1.3.1硬石膏(29)
●1.3.2石膏(31)
●1.4二氧化硅(硅石）类原料(39)
●1.4.1含有SiO2的矿物和岩石(39)
●1.4.2Si02的晶体结构与同质多晶体(39)
●1.4.3SiO2的晶体结构(40)
●1.4.4石英的主要种类(42)
●1.4.5石英在非传统胶凝材料中的用途(42)
●1.5黏土类原料(43)
●……

内容简介

全书共14章。首先介绍了原料（天然和工业固体废弃物）的化学、矿物组成、结构和在无机胶凝材料中的应用；对几种制备无机胶凝材料的特殊方法（水热合成、溶胶-凝胶、机械力化学以及化学激发法）的原理、优缺点和应用。对C-S-H凝胶的化学组成、结构和测定方法作了一定的介绍。很后，特别介绍用XRD、XFR和化学萃取法相结合，对粉煤灰中玻璃体的含量和玻璃体的化学组成的方法。全书共14章。首先介绍了原料（天然和工业固体废弃物）的化学、矿物组成、结构和在无机胶凝材料中的应用；对几种制备无机胶凝材料的特殊方法（水热合成、溶胶-凝胶、机械力化学以及化学激发法）的原理、优缺点和应用。对C-S-H凝胶的化学组成、结构和测定方法作了一定的介绍。很后，特别介绍用XRD、XFR和化学萃取法相结合，对粉煤灰中玻璃体的含量和玻璃体的化学组成的方法。

凝固的艺术：探索流体新边界 想象一下，在浩瀚的化学世界里，有一类神奇的物质，它们既能如液体般自由流淌，又能瞬间凝固成坚实的形态；它们可以为我们的生活带来前所未有的便利，解决行业难题，甚至改变我们对材料的认知。这就是“胶凝材料”——一个充满无限可能的研究领域。 本书《非传统胶凝材料化学》并非对已有的、耳熟能详的胶凝材料进行简单罗列与介绍，而是将目光投向那些尚未被广泛认知，但潜力巨大的“非传统”领域。我们将深入探讨那些突破常规思维的胶凝机制，挖掘新颖的分子设计策略，并勾勒出这些新兴材料在各个前沿领域的应用前景。 超越传统，开创胶凝新纪元 传统的胶凝材料，如淀粉、明胶、卡拉胶等，在食品、医药、化妆品等领域扮演着重要角色，它们通常依赖于相对成熟的物理或化学作用来实现网络结构的形成。然而，随着科技的飞速发展，我们对材料性能的要求日益提高，传统材料的局限性也逐渐显现。例如，在生物医学领域，我们需要能够与活体组织精确互作、可降解且生物相容性优异的凝胶；在环境科学领域，我们需要高效吸附污染物、具有高稳定性的功能性凝胶；在先进制造领域，我们需要能够精准打印、具有可控形变能力的智能凝胶。 正是基于这样的需求，《非传统胶凝材料化学》将目光聚焦于那些采用新颖原理、构建新型网络结构、展现独特性能的胶凝体系。我们不满足于已有的成功，而是致力于探索那些被忽视的化学空间，寻找那些尚未被充分开发的胶凝“艺术”。 核心探索：非传统胶凝的化学原理 本书的核心在于深入剖析构成“非传统”胶凝材料的底层化学原理。我们将超越传统的氢键、范德华力等作用，重点关注以下几个方面： 1. 可逆共价键交联体系： 传统的交联作用往往是不可逆的，一旦形成，很难再进行重构。然而，许多应用场景需要材料具备“自修复”或“可重塑”的能力。本书将详细探讨基于动态可逆共价键（如Diels-Alder反应、硫醇-烯点击化学、舒特反应等）的胶凝体系。这些反应可以在特定条件下（如温度、pH、光照）断裂和重组，赋予材料前所未有的可加工性和自修复性能。我们将深入解析这些反应的动力学、热力学，以及如何通过精妙的分子设计来控制交联密度和网络结构，从而调控材料的机械性能、溶胀行为和释放动力学。 2. 金属配位驱动的胶凝： 金属离子与配体之间的配位作用是一种高效且可调控的交联方式。本书将深入研究利用金属配位形成的胶凝材料。这不仅包括传统的离子交联，更重要的是探索多价金属离子与具有多个配位位点的有机分子之间的有序配位作用。我们将讨论不同金属的配位特性，配体结构对配位网络形成的影响，以及如何通过调控金属离子浓度、pH值等因素来控制胶凝过程。这类胶凝材料在智能响应、催化、传感等领域展现出巨大潜力。 3. 超分子自组装与协同作用： 超分子化学为胶凝材料的设计提供了全新的视角。本书将重点介绍基于多种非共价相互作用（如π-π堆积、疏水作用、静电吸引、主客体包合等）的协同自组装过程。这些弱相互作用的协同效应可以驱动分子自发地形成有序的三维网络结构，实现高效胶凝。我们将深入探讨不同非共价相互作用的相对强度、选择性以及协同程度如何影响最终的凝胶形态和性能。通过精心设计的分子，我们可以实现对凝胶结构、孔隙率、以及响应性的精准控制，例如，设计能够响应特定生物分子信号的超分子凝胶。 4. 响应性聚合物与智能凝胶： “智能”是未来材料发展的重要方向。本书将深入探讨如何通过引入响应性基团，设计能够对外界刺激（如温度、pH、光、电场、磁场、生物分子等）产生可逆变化的胶凝材料，即智能凝胶。我们将详细分析不同响应性基团的化学原理，以及它们如何影响聚合物链的溶解度、构象变化，并最终导致宏观的体积变化、力学性能改变或物质传递速率的调控。这类材料在药物控释、生物传感器、微流控器件、软体机器人等领域具有革命性的应用前景。 5. 特定功能基团的引入与协同： 除了网络结构的形成，我们还将探讨如何通过在非传统胶凝材料中引入特定的功能基团，赋予其额外的优异性能。例如，在凝胶网络中嵌入催化活性位点，制备“凝胶化催化剂”；引入荧光基团，实现“凝胶化荧光探针”；或集成抗菌单元，构建“抗菌凝胶”。本书将着重分析这些功能基团与凝胶网络之间的相互作用，以及如何实现功能基团的稳定锚定和高效发挥。 应用前景：解锁非传统胶凝的巨大潜力 《非传统胶凝材料化学》的价值不仅仅在于揭示新颖的化学原理，更在于为其在各个前沿领域的广泛应用铺平道路。本书将重点探讨以下几个具有代表性的应用方向： 1. 生物医学领域的革新： 药物控释与靶向递送： 利用智能响应性凝胶，实现药物在特定时间、特定部位的精确释放，提高疗效，降低副作用。例如，pH响应性凝胶可在肿瘤微环境中释放药物，温度响应性凝胶可在局部升温时释放药物。 组织工程与再生医学： 设计具有生物相容性、可降解性且能模拟细胞外基质的凝胶支架，为细胞生长、分化和组织再生提供理想的微环境。例如，基于金属配位的可生物降解凝胶，或能够引导细胞行为的仿生凝胶。 生物传感器与诊断： 利用能够特异性识别生物分子的功能化凝胶，开发高灵敏度、高选择性的生物传感器，用于疾病早期诊断和监测。 伤口愈合与生物打印： 开发具有止血、抗菌、促进愈合功能的凝胶敷料，以及能够用于3D生物打印复杂三维组织结构的生物墨水。 2. 环境科学与可持续发展： 污染物吸附与分离： 设计具有高比表面积、强吸附能力的凝胶材料，用于去除水体和空气中的重金属离子、有机污染物、微塑料等。 催化与能源： 将催化剂嵌入凝胶网络中，制备易于回收和重复使用的“多相凝胶催化剂”，用于有机合成、污染物降解等。同时，探索具有储能功能的凝胶材料。 可持续包装材料： 开发可生物降解、可再生且具有优异阻隔性能的胶凝材料，替代传统的塑料包装。 3. 先进制造与软体机器人： 3D打印与增材制造： 利用可打印性优异的胶凝材料，实现复杂结构的三维打印，包括功能性器件、人造器官模型等。 软体机器人与驱动器： 设计能够实现形变、运动甚至仿生行为的智能凝胶驱动器，为软体机器人、可穿戴设备等领域带来突破。 自修复材料： 利用可逆共价键或超分子作用实现的自修复凝胶，能够显著延长材料的使用寿命，降低维护成本。 面向未来：挑战与机遇并存 《非传统胶凝材料化学》的探索并非止步于已有的知识疆界。本书也将审视当前研究面临的挑战，例如： 精确调控与可重复性： 如何在分子水平上实现对凝胶结构和性能的精确调控，并保证实验结果的可重复性，是需要持续攻克的难题。 规模化生产与成本效益： 将实验室成果转化为大规模工业应用，需要解决材料的合成、纯化、加工等环节的成本效益问题。 多功能集成与协同优化： 如何将多种功能集成到单一的凝胶体系中，并实现各功能之间的协同优化，是实现材料性能最大化的关键。 理论模拟与实验验证的结合： 加强计算化学、分子动力学模拟等理论手段在材料设计与性能预测中的应用，并与实验结果进行紧密结合，将加速研究进程。 展望未来，非传统胶凝材料的研究将朝着更加智能化、功能化、绿色化的方向发展。本书旨在为化学家、材料科学家、工程师以及对新兴材料感兴趣的读者提供一份全面而深入的指南，帮助大家理解这些“凝固的艺术”背后的深层化学逻辑，并激发新的研究灵感，共同开创流体材料的新纪元。 这本书不仅仅是一本关于化学的书，它更是对人类创造力与智慧的赞歌。它邀请您一同踏上这段充满发现与惊喜的旅程，去探索那些隐藏在日常物质背后，却能深刻改变我们生活和世界的“非传统”胶凝之美。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些具有“智能”特性的材料非常着迷，它们能够感知外界环境的变化，并作出相应的反应，就像是拥有了生命。所以，当我在书店里看到这本书——《非传统胶凝材料化学》——我的目光立刻被它吸引了。我猜测，这本书的核心内容之一，很可能就是探讨那些能够响应外界刺激，例如温度、pH值、光照、电场甚至生物分子，而发生形态、结构或功能改变的胶凝材料。我非常期待，书中能够详细介绍这些“智能”材料的分子设计原理，比如如何通过引入特定的响应性基团，来赋予材料感应和响应外界信号的能力。我希望能够了解到，这些材料是如何被制备出来的，以及它们在各个领域，特别是高科技领域，具有怎样的应用前景。比如，在传感器领域，它们是否可以用来开发高灵敏度的化学或生物传感器？在执行器领域，它们是否可以作为微型机器人或人造肌肉的组成部分？在环保领域，它们是否可以用于废水处理或气体分离？我希望这本书能够为我提供一些具体的案例和研究进展，让我能够更直观地理解这些非传统胶凝材料的科学价值和技术潜力。这本书或许能让我看到，材料科学是如何通过模拟自然界的智慧，来创造出更先进、更智能的人工材料。

评分☆☆☆☆☆

我一直着迷于那些能够“适应”环境的材料，它们不像传统材料那样固执己见，而是能够根据外界的变化而调整自身，这种灵活性让我觉得非常神奇。这本书的书名“非传统胶凝材料化学”立刻引起了我的兴趣，我猜测，书中会介绍很多具有这种“适应性”的胶凝材料。我期待书中能够深入解释，这些材料的“适应性”是如何通过化学原理来实现的，比如，它们是否通过分子链的重排，或者官能团的化学反应，来响应外部的刺激，如温度、湿度、pH值甚至是电磁场。我希望这本书能够提供一些具体的例子，展示这些“适应性”材料在实际应用中的优势。例如，在建筑领域，它们是否可以用于制造能够根据天气变化而自动调节隔热性能的智能窗户？在纺织领域，它们是否可以用来开发能够适应不同运动强度而调节透气性的功能性服装？甚至，在3D打印领域，它们是否可以作为可编程材料，打印出具有复杂功能的结构？我希望这本书能够为我打开一扇关于材料创新的大门，让我看到化学是如何能够设计出如此智能、如此灵活的材料，它们正在以一种无声却强大的方式，改变着我们的生活。

评分☆☆☆☆☆

当我第一眼看到这本书的书名时，“非传统胶凝材料化学”这几个字就牢牢抓住了我的注意力。我一直对那些具有特殊结构和功能的材料感到好奇，而“非传统”这个词，预示着这本书将要介绍的，很可能是一些我们日常生活中并不常见，但却具有惊人潜力的材料。我猜测，这本书会深入探讨这些非传统胶凝材料的形成机制，以及它们在化学结构上的独特性。比如，它们是否是通过特殊的聚合方式，或者引入了非传统的单体，从而获得了与传统材料截然不同的性能？我期待这本书能够提供一些关于这些材料的物理化学性质的详细描述，例如它们的力学性能、热学稳定性、以及与其他物质的相互作用。我尤其希望能了解到，在能源领域，这些非传统胶凝材料可以有哪些创新的应用。比如，它们是否可以作为固态电解质，提高锂离子电池的安全性和能量密度？它们是否可以用于开发高效的光催化剂，以实现清洁能源的生产？甚至，它们是否可以作为储氢材料，为未来的氢能源经济提供解决方案？我希望这本书能够为我展示，化学是如何通过创造新型材料，来推动能源技术的革新，并为构建可持续发展的未来贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能够“自我修复”的材料很着迷，感觉它们就像是拥有生命一样，能够抵御损伤，延长使用寿命。所以，当我看到这本书的书名时，“非传统胶凝材料化学”立刻引起了我的注意。我猜测，这本书可能会深入探讨那些不同于我们传统认知中的胶凝材料，比如那些能够在外力作用下发生形变，但又能迅速恢复原状，甚至在破损后还能自我愈合的材料。我想象着，这本书会不会介绍一些基于高分子化学的新型材料，它们通过特定的分子结构设计，能够模拟生物体的自我修复机制。例如，在材料受到划痕或裂缝时，内部的微胶囊会破裂，释放出修复剂，填补损伤，使得材料恢复原有的性能。这听起来就像是科幻小说里的情节，但如果它真的存在于化学领域，那将是多么令人兴奋的事情！我非常好奇，这些“非传统”的胶凝材料，除了自我修复之外，还可能具备哪些更奇特的性能？它们是否能够响应外界的刺激，比如光、热、电场，甚至pH值，从而改变自身的物理或化学性质？这些特性在未来的科技发展中，无疑会带来巨大的应用潜力。我希望这本书能够为我揭示这些材料的奥秘，让我了解到它们是如何被创造出来的，以及它们在各个领域，如电子产品、生物医学、能源存储等，所能发挥的巨大作用。我尤其希望，这本书能提供一些具体的例子，让我能够更直观地理解这些复杂的化学概念，而不是停留在抽象的理论层面。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名本身就带有一种神秘感，“非传统”三个字让我产生了强烈的探索欲。我平时接触到的更多是关于传统材料的介绍，比如金属、陶瓷、塑料等等，而“胶凝材料”这个概念，对我来说，虽然不陌生，但“非传统”则暗示着一种超越常规的创新。我猜测，这本书不会仅仅停留在对现有非传统胶凝材料的介绍，更有可能是在探讨它们背后深层的化学原理，以及如何设计和合成这些新型材料。我期待这本书能够深入到分子层面，解释这些材料的微观结构是如何赋予它们独特宏观性能的。例如，它是否会讨论，如何通过控制交联度、官能团的种类和分布，来调控材料的力学性能、溶胀行为、以及响应性？我希望这本书能为我打开一扇新的窗户，让我看到材料科学是如何与化学紧密结合，从而创造出具有颠覆性潜力的材料。我特别想了解，在生物医学领域，这些非传统胶凝材料的潜在应用。比如，它们是否可以被设计成用于组织工程的支架材料，能够模拟细胞外基质，促进细胞生长和分化？或者，它们是否可以作为药物递送系统，实现靶向性释放，提高治疗效果？这些问题都让我感到非常兴奋，我希望这本书能够为我提供一些关于这些前沿应用的洞见。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就足够吸引我了，它不像我平时读到的那些理工科书籍那样，封面总是充斥着晦涩的公式和枯燥的图表。这本书的封面色彩柔和，有一种流动的质感，恰到好处地暗示了“胶凝”这个概念，而“非传统”三个字则带着一种探险般的未知感，让我迫不及待地想翻开它。我平时对材料科学涉猎不深，更多的是被一些日常生活中的神奇现象所吸引，比如速食食品中那种瞬间凝固的酱料，或者是一些新型的医疗凝胶，它们的功能性让我感到惊叹。我总是好奇，这些我们司空见惯却又充满魔力的东西，背后到底隐藏着怎样的化学原理？这本书会不会就解答了我的一些疑问？它会告诉我，为什么有些东西可以随着温度变化而改变状态，为什么有些材料能够像皮肤一样柔软，又能在需要时变得坚固？我非常期待它能以一种深入浅出的方式，带我领略这些“非传统”胶凝材料的奇妙世界，或许还会让我对一些看似普通的日常用品，有了全新的认识。我希望这本书能够不仅仅是理论的堆砌，更包含一些实际的应用案例，让我能够将书中的知识与我所观察到的现实世界联系起来。比如，在食品工业中，哪些非传统胶凝材料被用来改善口感和保质期？在医药领域，它们又如何被设计成能够靶向递送药物的智能载体？甚至是建筑材料，有没有一些新型的胶凝材料能够赋予建筑物更强的韧性和自修复能力？这些都是我非常感兴趣的方面，我希望这本书能给我带来一些惊喜，让我不再只是一个旁观者，而是能够对这些前沿的化学应用，产生更深层次的理解。

评分☆☆☆☆☆

我对化学的热爱，很多时候是源于那些能够带来惊喜和改变的创新。这本书的书名，尤其是“非传统”这个词，深深地吸引了我，因为它暗示着一种打破常规、追求新意的化学探索。我推测，这本书将会带领我走进一个全新的材料世界，一个超越我们传统认知的胶凝材料的领域。我希望它不仅仅是介绍一些已经存在的非传统胶凝材料，更重要的是，它会深入探讨这些材料的化学本质，以及它们是如何被设计和合成的。我期待书中能够解释，为什么这些材料具有与传统胶凝材料不同的特性，例如更高的稳定性、更强的可设计性，或是全新的功能。我尤其想了解，在生命科学领域，这些非传统胶凝材料可能扮演的角色。例如，它们是否可以作为细胞培养的基质，为细胞提供一个模拟体内微环境的生长平台？它们是否可以作为药物缓释载体，实现精准控制的药物释放？甚至，它们是否可以作为生物传感器，用于疾病的早期诊断？我希望这本书能够提供一些令人兴奋的科学见解，让我认识到化学在推动生命科学发展方面的重要作用。这本书或许会让我相信，通过对非传统胶凝材料的深入研究，我们能够为解决人类健康和生命科学领域的重大挑战，带来新的突破。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的兴趣，很大程度上源于我对“材料的未来”充满好奇。我们生活在一个快速变化的时代，新材料层出不穷，它们正在以前所未有的方式改变着我们的生活。而“非传统胶凝材料”这个词，在我看来，就代表着材料科学领域中最具创新性和前瞻性的方向之一。我推测，这本书不仅仅是介绍已有的材料，更可能是在探讨一些正在研发中的，或者未来可能出现的新型胶凝材料。它可能会涉及一些前沿的研究课题，比如如何设计具有特定响应性的智能胶凝材料，它们能够根据环境变化自动调整性能；如何开发出更环保、更可持续的胶凝材料，减少对环境的负担；以及如何将这些材料与纳米技术、生物技术等其他尖端技术相结合，创造出功能更加强大的新材料。我期待这本书能够拓宽我的视野，让我了解到材料科学家们正在如何努力，去解决当今世界面临的各种挑战，比如资源短缺、环境污染、以及对更高性能材料的需求。我希望这本书能够激发我的思考，让我去想象，在不久的将来，这些非传统胶凝材料将会如何深刻地影响我们的生活，甚至改变我们对“物质”的理解。这本书或许会让我认识到，材料的边界正在不断被打破，而化学正是驱动这一切变革的核心力量。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能够“变形”的材料很感兴趣，就像是液态金属一样，能够根据需求改变形状。这本书的书名“非传统胶凝材料化学”让我联想到，它会不会介绍一些具有这种奇特行为的材料。我好奇，这本书会不会解释，为什么有些材料可以像果冻一样柔软，但又能在特定的条件下变得坚固，甚至能够“记忆”形状，并在受到外力后恢复到原来的形态。我设想，这本书可能会深入探讨这些材料的分子结构和相互作用机制，例如，通过改变温度、pH值、离子强度等外部条件，如何触发材料内部的化学反应，从而导致宏观性质的变化。我特别希望能了解到，在工程领域，这些“变形”的材料可以有哪些突破性的应用。比如，在航空航天领域，它们是否可以用来制造能够根据飞行状态自动调整翼型的机翼？在机器人领域，它们是否可以作为驱动器，实现更柔顺、更自然的运动？甚至在服装领域，它们是否可以用来制造能够适应不同环境温度的智能服装？我希望这本书能够提供一些具体的科学原理和技术细节，让我能够理解这些看似神奇的现象是如何实现的，并且看到它们在现实世界中，如何为我们的技术进步提供新的可能性。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能够“模仿”生物结构的材料充满好奇，因为大自然中有太多令人惊叹的精妙设计。这本书的书名“非传统胶凝材料化学”让我联想到，它可能会介绍一些能够模拟生物体某些功能的胶凝材料。我猜测，书中会深入探讨这些材料是如何通过精巧的化学设计，来复制生物材料的复杂结构和独特性能。比如，它们是否能够模仿细胞外基质，为细胞提供一个模拟体内环境的生长和支持平台？它们是否能够模拟生物体的力学性能，比如骨骼的强度和韧性，或者软组织的弹性？我期待书中能够提供一些关于这些仿生胶凝材料的合成方法和性能表征的详细信息。我尤其希望了解到，这些仿生材料在生物医学领域的应用潜力。比如，它们是否可以用于制造组织工程的支架，以修复受损的组织和器官？它们是否可以作为药物递送系统，实现对药物释放的精确控制，从而提高治疗效果？甚至，它们是否可以用于开发新型的医疗器械，如人工关节或生物传感器？我希望这本书能够让我看到，化学如何通过借鉴自然界的智慧，来创造出更加安全、更加高效的生物医学材料，为人类的健康和福祉做出贡献。