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超分子科學叢書超分子科學叢書:界面組裝化學(劉鳴華) 版權信息
- ISBN：9787122364197
- 條形碼：9787122364197 ; 978-7-122-36419-7
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
超分子科學叢書超分子科學叢書:界面組裝化學(劉鳴華) 本書特色
適讀人群 ：本書可供表界面化學、超分子化學等領域的研究生和科技工作者參考。本書全面總結了界面表征的技術和方法，并針對固-液、液-液、氣-液三類界面的分子組裝原理、基礎及表征與應用進行了全面的分析。不僅對于從事超分子化學、界面組裝化學的科研人員具有參考價值，而且也適合作為界面分析與表征技術的教材或參考書，供廣大化學、材料等相關領域高年級本科生和研究生學習。
超分子科學叢書超分子科學叢書:界面組裝化學(劉鳴華) 內(nèi)容簡介
本書系統(tǒng)介紹各種相界面和界面上各種物理化學作用；界面分子組裝的原理和理論，其結構與性能以及重要的應用；表征界面組裝體的各種研究手段。全書共分五章，章，介紹界面組裝的基本原理，組裝驅動力和界面組裝體的分類；第2章，界面表征技術；第3-5章，氣/液界面的分子組裝，氣/液界面的分子組裝，氣/固液界面的分子組裝。作為一本學術專著，本書基于作者在界面超分子組裝的研究基礎，除基本的組裝理念，基本理論和基礎知識的闡明，還立足于科學發(fā)展的前言，盡力吸取當代靠前外的界面組裝的新成果，以使讀者能深入了解界面分子組裝的近期新進展。
超分子科學叢書超分子科學叢書:界面組裝化學(劉鳴華) 目錄
第1章 界面組裝化學概要 1
1.1 導言：從分子化學到組裝化學 1
1.2 界面的定義、分類與特征 5
1.3 界面的物理化學 6
1.3.1 表面張力 6
1.3.2 表面自由能 9
1.4 界面與分子組裝 10
1.5 不同界面的組裝化學 13
1.5.1 氣/液界面的分子組裝 13
1.5.2 固/液界面的分子組裝 15
1.5.3 液/液界面的分子組裝 17
1.5.4 各種界面組裝技術的比較 18
1.6 結論與展望 19
參考文獻 19
第2章 界面組裝體的表征方法 21
2.1 掃描隧道顯微鏡 21
2.1.1 工作原理 22
2.1.2 STM的基本結構 23
2.1.3 STM的優(yōu)缺點 24
2.1.4 STM的應用 24
2.2 原子力顯微鏡 35
2.2.1 工作原理 35
2.2.2 原子力顯微鏡基本成像模式 36
2.2.3 力曲線的測量 40
2.2.4 AFM的應用 43
2.3 布儒斯特角顯微鏡 49
2.3.1 工作原理 49
2.3.2 應用示例 50
2.4 衰減全反射紅外光譜法 52
2.4.1 ATR技術原理 52
2.4.2 ATR的應用特點 53
2.5 掠入射X射線技術 55
2.6 表面等離子共振 56
2.7 二次諧波與和頻光譜 58
2.7.1 基本原理 58
2.7.2 應用 60
2.8 光電子能譜 63
2.9 橢圓偏振技術 64
2.9.1 工作原理 64
2.9.2 橢圓偏振技術的應用 66
2.10 石英晶體微天平 66
2.10.1 工作原理 67
2.10.2 QCM儀器的基本結構 68
2.10.3 QCM在界面化學研究中的應用 68
2.11 接觸角 70
2.12 表面力儀 74
2.12.1 基本原理 75
2.12.2 表面力儀應用舉例 75
參考文獻 77
第3章 氣/液界面的分子組裝——基于Langmuir-Blodgett技術的界面超分子組裝 79
3.1 Langmuir-Blodgett界面組裝技術的簡明概述 79
3.1.1 Langmuir-Blodgett技術的本征特點 79
3.1.2 本章擬討論內(nèi)容的簡明要點 82
3.2 LB界面組裝技術的理論基礎 84
3.2.1 LB界面組裝的基礎理論 84
3.2.2 LB界面組裝的實踐 90
3.3 LB界面組裝領域的經(jīng)典研究內(nèi)容 105
3.3.1 染料類化合物的LB膜及功能化 106
3.3.2 基于LB技術的鐵電功能膜材料 130
3.3.3 界面上的化學反應或分子間的相互作用 137
3.3.4 基于Langmuir膜和LB膜技術的仿生膜 146
3.3.5 LB界面組裝領域的其他經(jīng)典研究內(nèi)容 165
3.4 LB界面組裝領域的發(fā)展新動向 166
3.4.1 破裂的LB膜 166
3.4.2 LB界面組裝體系的超分子手性 167
參考文獻 175
第4章 固/液界面的分子組裝 185
4.1 固體表面性質(zhì) 185
4.1.1 固體表面的特點 185
4.1.2 固體的表面張力和表面能 185
4.1.3 固體表面的電性質(zhì) 187
4.2 固/液界面組裝的基本原理——吸附和潤濕 187
4.2.1 吸附 187
4.2.2 潤濕 190
4.2.3 固/液界面的分子間相互作用 192
4.3 基于化學吸附的固/液界面的分子組裝 193
4.3.1 自組裝單分子膜 193
4.3.2 基于SAMs的多層膜 208
4.4 基于物理吸附的固/液界面分子組裝體 209
4.4.1 層層組裝多層膜——分子沉積法 209
4.4.2 兩親分子在固/液界面的聚集 226
4.4.3 極性小分子在固/液界面的選擇性吸附——氫鍵巨簇現(xiàn)象 239
4.4.4 有機單層吸附膜 241
4.4.5 基于去潤濕現(xiàn)象的分子組裝 243
4.5 各種組裝技術的比較 244
4.6 固/液界面組裝體的功能 245
4.6.1 固體表面改性 245
4.6.2 在電子和光學器件方面的應用 249
4.6.3 在分離和催化方面的應用 254
4.6.4 在生物醫(yī)藥材料方面的應用 255
4.6.5 作為模板或納米反應器 261
4.7 小結 263
參考文獻 264
第5章 液/液界面的分子組裝 267
5.1 引言 267
5.2 液/液界面的基本特性 268
5.2.1 液/液界面張力 268
5.2.2 液/液界面張力的測定 270
5.2.3 液/液界面的形成過程 270
5.2.4 乳狀液 271
5.3 液/液界面組裝體的表征 272
5.3.1 基于非線性光學的光譜技術 272
5.3.2 拉曼光譜技術 279
5.3.3 全內(nèi)反射熒光光譜 282
5.3.4 時間分辨準彈性激光散射 284
5.3.5 橢圓偏光 286
5.3.6 布儒斯特角顯微鏡 288
5.3.7 X射線和中子散射 291
5.3.8 原子力顯微鏡 294
5.3.9 電化學方法、雙電層與電荷轉移 297
5.4 液/液界面組裝體的結構與功能化 300
5.4.1 表面活性劑在液/液界面的自組裝 300
5.4.2 乳狀液 302
5.4.3 液/液界面的金屬離子與有機物復合物 310
5.4.4 納米材料在液/液界面的合成與自組裝 313
5.4.5 生物大分子在液/液界面的自組裝 325
5.5 結論與展望 333
參考文獻 333
第6章 納米材料在界面的有序組裝 338
6.1 基于Langmuir的自組裝方法 339
6.1.1 納米材料表面修飾對其在氣/液界面組裝的影響 340
6.1.2 零維納米顆粒 346
6.1.3 一維納米材料組裝 351
6.1.4 二維納米材料 354
6.1.5 納米材料結構對組裝結構的影響 357
6.1.6 浸涂 360
6.1.7 非傳統(tǒng)LB組裝 362
6.2 蒸發(fā)誘導氣/液界面組裝 365
6.2.1 納米顆粒 365
6.2.2 納米棒組裝 367
6.2.3 納米線組裝 369
6.2.4 二維材料組裝 370
6.3 其他界面組裝 373
6.4 自組裝納米材料陣列或膜的性質(zhì)及應用 375
6.4.1 表面增強拉曼散射（SERS）和偏振 375
6.4.2 電導性質(zhì) 377
6.4.3 透明導電電極 379
6.4.4 光電響應電子器件 379
6.4.5 智能窗口 382
6.4.6 智能加熱器 382
6.4.7 光響應和濕度響應的電導 382
6.4.8 氣體傳感 384
6.4.9 催化性質(zhì) 384
6.5 結論 385
參考文獻 386
索引 390
1.1 導言：從分子化學到組裝化學 1
1.2 界面的定義、分類與特征 5
1.3 界面的物理化學 6
1.3.1 表面張力 6
1.3.2 表面自由能 9
1.4 界面與分子組裝 10
1.5 不同界面的組裝化學 13
1.5.1 氣/液界面的分子組裝 13
1.5.2 固/液界面的分子組裝 15
1.5.3 液/液界面的分子組裝 17
1.5.4 各種界面組裝技術的比較 18
1.6 結論與展望 19
參考文獻 19
第2章 界面組裝體的表征方法 21
2.1 掃描隧道顯微鏡 21
2.1.1 工作原理 22
2.1.2 STM的基本結構 23
2.1.3 STM的優(yōu)缺點 24
2.1.4 STM的應用 24
2.2 原子力顯微鏡 35
2.2.1 工作原理 35
2.2.2 原子力顯微鏡基本成像模式 36
2.2.3 力曲線的測量 40
2.2.4 AFM的應用 43
2.3 布儒斯特角顯微鏡 49
2.3.1 工作原理 49
2.3.2 應用示例 50
2.4 衰減全反射紅外光譜法 52
2.4.1 ATR技術原理 52
2.4.2 ATR的應用特點 53
2.5 掠入射X射線技術 55
2.6 表面等離子共振 56
2.7 二次諧波與和頻光譜 58
2.7.1 基本原理 58
2.7.2 應用 60
2.8 光電子能譜 63
2.9 橢圓偏振技術 64
2.9.1 工作原理 64
2.9.2 橢圓偏振技術的應用 66
2.10 石英晶體微天平 66
2.10.1 工作原理 67
2.10.2 QCM儀器的基本結構 68
2.10.3 QCM在界面化學研究中的應用 68
2.11 接觸角 70
2.12 表面力儀 74
2.12.1 基本原理 75
2.12.2 表面力儀應用舉例 75
參考文獻 77
第3章 氣/液界面的分子組裝——基于Langmuir-Blodgett技術的界面超分子組裝 79
3.1 Langmuir-Blodgett界面組裝技術的簡明概述 79
3.1.1 Langmuir-Blodgett技術的本征特點 79
3.1.2 本章擬討論內(nèi)容的簡明要點 82
3.2 LB界面組裝技術的理論基礎 84
3.2.1 LB界面組裝的基礎理論 84
3.2.2 LB界面組裝的實踐 90
3.3 LB界面組裝領域的經(jīng)典研究內(nèi)容 105
3.3.1 染料類化合物的LB膜及功能化 106
3.3.2 基于LB技術的鐵電功能膜材料 130
3.3.3 界面上的化學反應或分子間的相互作用 137
3.3.4 基于Langmuir膜和LB膜技術的仿生膜 146
3.3.5 LB界面組裝領域的其他經(jīng)典研究內(nèi)容 165
3.4 LB界面組裝領域的發(fā)展新動向 166
3.4.1 破裂的LB膜 166
3.4.2 LB界面組裝體系的超分子手性 167
參考文獻 175
第4章 固/液界面的分子組裝 185
4.1 固體表面性質(zhì) 185
4.1.1 固體表面的特點 185
4.1.2 固體的表面張力和表面能 185
4.1.3 固體表面的電性質(zhì) 187
4.2 固/液界面組裝的基本原理——吸附和潤濕 187
4.2.1 吸附 187
4.2.2 潤濕 190
4.2.3 固/液界面的分子間相互作用 192
4.3 基于化學吸附的固/液界面的分子組裝 193
4.3.1 自組裝單分子膜 193
4.3.2 基于SAMs的多層膜 208
4.4 基于物理吸附的固/液界面分子組裝體 209
4.4.1 層層組裝多層膜——分子沉積法 209
4.4.2 兩親分子在固/液界面的聚集 226
4.4.3 極性小分子在固/液界面的選擇性吸附——氫鍵巨簇現(xiàn)象 239
4.4.4 有機單層吸附膜 241
4.4.5 基于去潤濕現(xiàn)象的分子組裝 243
4.5 各種組裝技術的比較 244
4.6 固/液界面組裝體的功能 245
4.6.1 固體表面改性 245
4.6.2 在電子和光學器件方面的應用 249
4.6.3 在分離和催化方面的應用 254
4.6.4 在生物醫(yī)藥材料方面的應用 255
4.6.5 作為模板或納米反應器 261
4.7 小結 263
參考文獻 264
第5章 液/液界面的分子組裝 267
5.1 引言 267
5.2 液/液界面的基本特性 268
5.2.1 液/液界面張力 268
5.2.2 液/液界面張力的測定 270
5.2.3 液/液界面的形成過程 270
5.2.4 乳狀液 271
5.3 液/液界面組裝體的表征 272
5.3.1 基于非線性光學的光譜技術 272
5.3.2 拉曼光譜技術 279
5.3.3 全內(nèi)反射熒光光譜 282
5.3.4 時間分辨準彈性激光散射 284
5.3.5 橢圓偏光 286
5.3.6 布儒斯特角顯微鏡 288
5.3.7 X射線和中子散射 291
5.3.8 原子力顯微鏡 294
5.3.9 電化學方法、雙電層與電荷轉移 297
5.4 液/液界面組裝體的結構與功能化 300
5.4.1 表面活性劑在液/液界面的自組裝 300
5.4.2 乳狀液 302
5.4.3 液/液界面的金屬離子與有機物復合物 310
5.4.4 納米材料在液/液界面的合成與自組裝 313
5.4.5 生物大分子在液/液界面的自組裝 325
5.5 結論與展望 333
參考文獻 333
第6章 納米材料在界面的有序組裝 338
6.1 基于Langmuir的自組裝方法 339
6.1.1 納米材料表面修飾對其在氣/液界面組裝的影響 340
6.1.2 零維納米顆粒 346
6.1.3 一維納米材料組裝 351
6.1.4 二維納米材料 354
6.1.5 納米材料結構對組裝結構的影響 357
6.1.6 浸涂 360
6.1.7 非傳統(tǒng)LB組裝 362
6.2 蒸發(fā)誘導氣/液界面組裝 365
6.2.1 納米顆粒 365
6.2.2 納米棒組裝 367
6.2.3 納米線組裝 369
6.2.4 二維材料組裝 370
6.3 其他界面組裝 373
6.4 自組裝納米材料陣列或膜的性質(zhì)及應用 375
6.4.1 表面增強拉曼散射（SERS）和偏振 375
6.4.2 電導性質(zhì) 377
6.4.3 透明導電電極 379
6.4.4 光電響應電子器件 379
6.4.5 智能窗口 382
6.4.6 智能加熱器 382
6.4.7 光響應和濕度響應的電導 382
6.4.8 氣體傳感 384
6.4.9 催化性質(zhì) 384
6.5 結論 385
參考文獻 386
索引 390
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超分子科學叢書超分子科學叢書:界面組裝化學(劉鳴華) 作者簡介
劉鳴華，中科院化學研究所研究員, 博士生導師。主要研究方向包括：多層次有序組裝結構開展研究，界面組裝體的超分子手性研究，基于新型兩親分子的組裝，生物分子的組裝與功能化，有機凝膠與軟物質(zhì)材料研究。曾多次承擔"973"，基金委重點基金，院方向性項目等研究課題。先后任職于日本科學技術廳理化學研究所、東京農(nóng)工大學、中科院感光化學研究所、中科院化學研究所、中科院基礎科學局、國家納米科學中心、中科院化學研究所等。
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