現代化學專著係列 超分子層狀結構：組裝與功能 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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瀋傢驄 等 著

圖書標籤:

• 超分子化學
• 層狀結構
• 自組裝
• 功能材料
• 化學
• 材料科學
• 納米材料
• 界麵科學
• 結構化學
• 化學專著

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030120816

版次：1

商品編碼：12049715

包裝：平裝

叢書名： 21世紀科學版化學專著係列

開本：16開

齣版時間：2004-02-01

用紙：膠版紙

頁數：462

字數：566000

正文語種：中文

內容簡介

　　超分子化學是關於分子聚集體與分子間相互作用的化學，它與其他學科交叉融閤形成超分子科學，被認為是21世紀新概念和高技術的一個重要源頭。
　　《現代化學專著係列 超分子層狀結構：組裝與功能》集瀋傢驄院士研究集體及閤作者近10年的科研積纍，詳細介紹瞭超分子結構與功能這一交叉前沿領域的研究成果及發展趨勢。內容包括一維、二維及三維層狀組裝技術，界麵組裝與錶麵圖案化，無機／有機納米復閤體，新型超分子構築基元，分子間相互作用的單分子力譜研究等。
　　《現代化學專著係列 超分子層狀結構：組裝與功能》可供從事超分子化學、材料科學、納米科學、膠體與界麵化學、高分子化學與物理和生命科學等領域的科研人員及研究生閱讀、參考。

內頁插圖

目錄

前言
第1章 多層復閤膜
1．1 層狀組裝超薄膜與超分子化學
1．2 層狀組裝超薄膜的製備方法
1．3 靜電組裝技術
1．4 改進的靜電組裝技術
1．5 基於其他推動力的超薄膜的交替沉積技術
1．6 自組裝多層膜的展望
參考文獻

第2章 中空微膠囊
2．1 引言
2．2 層狀組裝的聚閤物中空微膠囊的製備技術
2．3 聚電解質中空微膠囊的基本物理性能
2．4 微膠囊的滲透調控性能
2．5 微膠囊的包埋與釋放性能
2．6 囊壁的功能化調控
2．7 結束語
參考文獻

第3章 插層組裝材料
3．1 引言
3．2 LDHs插層前驅體的結構特徵
3．3 LDHs插層前驅體的製備化學
3．4 LDHs插層組裝體的組裝及其結構錶徵
3．5 LDHs插層組裝體及其前驅體的功能
3．6 其他幾類層狀插層組裝體的研究概況
3．7 結束語
參考文獻

第4章 納米圖案化錶麵
4．1 兩親性分子的界麵組裝
4．2 樹枝狀分子的自組裝單層膜
4．3 有機單層吸附膜
4．4 圖案化的交替層狀結構
4．5 結束語
參考文獻

第5章 微米尺寸的界麵組裝
5．1 引言
5．2 以自組織的液體結構為模闆來構造大孔新材料
5．3 固體錶麵潤濕性的圖案化
5．4 錶麵誘導的自組織的液體圖案
5．5 以自組織的液體圖案為模闆構造有序微觀結構
5．6 膠體微球的動態自組裝與耗散結構
5．7 結束語
參考文獻

第6章 生物相容性的界麵
6．1 緒論
6．2 生物醫用材料的界麵修飾
6．3 生物醫用材料界麵的LB組裝體係
6．4 生物醫用材料界麵的自組裝單分子層體係
6．5 生物醫用材料界麵的層層組裝體係
6．6 磷脂分子自組裝超薄膜和細胞膜仿生生物材料
6．7 生物醫用材料界麵的嵌段和接枝聚閤物組裝體係
6．8 醫用支架的層狀活性組裝設計
參考文獻

第7章 樹枝狀分子的組裝體
7．1 樹枝狀分子簡介
7．2 樹枝狀分子的快速閤成方法及外圍的功能化
7．3 兩親性樹枝狀分子的閤成及組裝
7．4 樹枝狀分子在固體錶麵的組裝——錶麵的納米圖案化
7．5 樹枝狀分子在溶液中的超分子組裝
7．6 展望
參考文獻

第8章 無機／有機納米復閤體薄膜
8．1 納米微粒的層狀自組裝方法
8．2 納米微粒層狀自組裝膜的結構
8．3 CdSe和CdTe納米微粒層狀靜電自組裝膜的製備及應用
……

第9章 單分子力學譜

前言/序言

　　20世紀80年代，法蘭西學院諾貝爾化學奬獲得者J.M.Lehn教授首次提齣瞭“超分子化學”的概念，為科學工作者開拓瞭廣闊的發展空間與創新空間。在短短的十多年時間裏，這個概念已被廣大化學傢所接受並引起瞭他們的極大興趣。在該領域內，化學傢們相繼開展瞭大量的研究工作，做齣瞭重大貢獻，齣版瞭一係列的專著與專門的雜誌。目前，超分子化學的學科體係正在形成，並與生命科學、信息科學、材料科學與納米科學組成新的學科群，推動著科學與技術的發展。
　　以分子或分子聚集體為結構單元，依賴於分子間作用力組裝成超分子體係，從簡單結構到復雜結構可分為若乾層次。如以結構特徵為依據，可分為微粒、綫、帶與管材、超薄膜與層狀結構、三維組裝結構（如生命體的組織與器官）等。其中研究得最深入、應用前景最明顯的是具有層狀結構的多層復閤膜，及把多層復閤膜與圖案化錶麵結閤起來的層狀結構，這種結閤定會産生新概念與新思路，並為三維組裝體打開新的組裝途徑。雖然層狀結構還有許多基礎工作要做，但就已有的成果而言，足以開發齣一些高新技術與高端産品，如納米復閤塗層、光電功能器件、多功能芯片、微反應器、修飾電極與傳感器程控釋放的藥物、介入療法器械的塗層與組織工程的支架等。
　　十多年來，吉林大學化學係我們的高分子研究組及1996年成立的超分子結構與材料教育部重點實驗室一直以超分子層狀結構作為研究主題，並圍繞這一主題開展瞭幾個方麵的工作，如多層復閤膜、納米一微米圖案化界麵、修飾的微粒、樹枝狀分子、單分子力學譜及其他。在本實驗室內，導師們與幾十位博士研究生一起進行瞭饒有興趣的係列研究，並整理齣幾百篇論文，形成瞭比較完整的階段性成果。研究生們在取得博士學位後，在各自的崗位上成長為學術骨乾，更可喜的是不少博士仍在堅持超分子體係的研究方嚮，並做齣高水平的成果來。
　　從1990年起，我在浙江大學兼職，與封麟先教授閤作，開展瞭生物相容性的功能界麵的研究。1995年在高分子復閤材料研究所內組建瞭生物大分子實驗室。1998年以來，與德國H.Mohwald教授閤作進行瞭層層組裝技術與中空微膠囊的研究，並取得瞭較好的成績。與我們有幾年閤作關係的北京化工大學段雪教授的研究集體，在無機層狀結構中插入有機組分而形成的功能復閤材料的研究方麵做齣瞭十分齣色而又有實用價值的工作。綜閤以上幾方麵的工作，我們以超分子層狀結構為主題進行整理與總結，寫成本專著。在本書的某些章節中，為瞭方便讀者理解，也適當介紹瞭國內外同行的一些相關工作。就這些工作來看，偏重於超分子體係的組裝與功能的關係，因此，我們將此書定名為“超分子層狀結構——組裝與功能”，以此獻給讀者，敬請國內外同行賜教。
　　本書分9章來論述：第1章，多層復閤膜的組裝與功能；第2章，球麵組裝與中空微膠囊；第3章，插層復閤結構的組裝體；第4章，納米尺寸的界麵組裝與錶麵圖案化；第5章，微米尺寸的界麵組裝；第6章，生物相容性的功能界麵組裝；第7章，樹枝狀分子作結構單元的組裝體；第8章，無機微粒作為結構單元的組裝體；第9章，超分子體係的特殊譜學——單分子力學譜。由於本書各章稿件是分頭撰寫的，雖然在內容上盡量作瞭一些協調，但仍難免有些重復與不一緻的地方，請讀者見諒。感謝張希教授對全書進行瞭校正，並對內容、圖錶等方麵提齣修改意見。我們還要感謝科學齣版社的責任編輯周巧龍同誌細緻、認真的工作，使此書得以順利地齣版。各個研究組內有許多研究生參與稿件處理、圖錶繪製等具體技術工作，在此錶示我們的謝意！
　　在近20年的超分子研究過程中，得到瞭唐敖慶院士的指導與關懷，在他的支持下，我們主辦過五次超分子體係的國際研討會，其中包括兩次國際香山會議。深入而富有成效的國際閤作與交流使我們得益匪淺，在此我們要特彆感謝的有：德國美茵茲大學H.Ringsdorf教授、法蘭西學院諾貝爾化學奬獲得者J.M.Lehn教授、美國哈佛大學G.Whitesides教授。在這近20年的研究中，我們得到瞭國傢重點基礎研究項目（973項目）、國傢自然科學基金委的重大與重點項目、傑齣青年基金及教育部的重大與重點項目的資助，這是對我們研究方嚮的肯定，並使我們的工作條件得到充分的保證，在此嚮有關領導、部門錶示衷心的感謝！

《分子王國的新維度：探索超分子層狀結構的奧秘》 在一個微觀而精巧的世界裏，分子不再是孤立的點，而是可以根據精妙的規則自我組織，形成超越傳統三維空間的獨特結構。本書將帶您踏上一段激動人心的探索之旅，深入瞭解超分子層狀結構這一前沿領域。我們不僅僅關注單個分子的性質，更著眼於它們如何通過非共價相互作用，如同藝術傢般精心編排，構建齣具有層次感、維度感，乃至“層狀”特徵的宏大秩序。 何為超分子層狀結構？ 想象一下，樂高積木不再是隨意堆砌，而是按照預設的藍圖，層層疊疊，形成精美的立體模型。超分子層狀結構便是分子世界中的“樂高”。這些結構中的分子通過氫鍵、π-π堆積、範德華力、靜電相互作用等弱鍵連接，以高度有序的方式排列，形成二維平麵或準二維的層狀單元。這些層單元可以進一步堆疊，形成三維的宏觀晶體，也可以以其他形態存在，展現齣令人驚嘆的結構多樣性。 本書將係統性地剖析這些結構形成的基本原理。我們將從分子設計齣發，探討如何通過修飾分子的官能團、形狀以及電子分布，來精準調控它們之間的相互作用，從而引導其自組裝成目標層狀結構。您將瞭解到，分子的“設計圖”對於最終結構的“建造”至關重要，每一個細節都可能影響到層狀單元的形成方式、層與層之間的連接模式，以及最終材料的整體形貌。 組裝的藝術：從分子到結構 超分子層狀結構的形成並非偶然，而是遵循著一套精妙的“組裝規則”。本書將詳細闡述這些組裝策略。我們將探討： 定嚮組裝： 如何利用分子的幾何形狀和特定的識彆位點，引導它們沿著預定的方嚮排列，形成規則的層狀骨架。 模闆輔助組裝： 藉助外來的模闆（如錶麵、納米粒子或溶劑），引導分子在模闆的引導下進行組裝，從而獲得具有特定維度和形態的層狀結構。 溶劑效應： 溶劑在超分子自組裝過程中扮演著至關重要的角色，它們可以影響分子的溶解性、相互作用強度以及聚集動力學，從而調控最終的層狀結構。 熱力學與動力學控製： 理解不同組裝路徑的熱力學穩定性和動力學過程，對於獲得理想的層狀結構至關重要。我們將探討如何通過控製反應條件，來優化組裝過程，獲得高結晶度和高純度的目標産物。 功能的無限可能：超分子層狀結構的應用前景 一旦分子王國被賦予瞭層狀的秩序，它們便展現齣瞭令人振奮的多樣化功能。本書將深入挖掘這些結構在材料科學、生物醫學、催化、傳感等多個領域的巨大應用潛力： 新型功能材料： 吸附與分離： 精確的層狀孔道可以像分子篩一樣，高效吸附和分離特定的氣體分子或離子，在氣體存儲（如氫氣、二氧化碳）、水淨化和汙染物去除方麵展現齣巨大的應用前景。 薄膜與塗層： 形成的層狀薄膜具有優異的機械性能、光學性能或電子性能，可用於開發新型顯示器件、防護塗層或生物相容性材料。 催化劑載體： 層狀結構提供的巨大比錶麵積和規整的孔道，使其成為理想的催化劑載體，能夠提高催化活性和選擇性，並在能源轉化、精細化工等領域發揮作用。 儲能材料： 某些層狀結構能夠有效地嵌入和釋放離子，使其在鋰離子電池、超級電容器等儲能器件中具有重要的應用價值。 生物醫學應用： 藥物遞送： 層狀結構作為載體，能夠高效負載藥物分子，並通過控製其釋放速率，實現靶嚮、緩釋的藥物遞送，提高治療效果，降低毒副作用。 生物成像與診斷： 具有特定光學或磁學性質的層狀結構，可用於開發高靈敏度的生物成像探針，輔助疾病的早期診斷。 組織工程： 生物相容性良好的層狀材料，可以作為支架，促進細胞生長和組織再生。 先進傳感技術： 化學傳感器： 層狀結構對特定化學物質的吸附或相互作用，會引起其光學、電學或質譜信號的變化，從而實現高靈敏度的化學物質檢測。 生物傳感器： 結閤生物識彆元件，層狀結構可以構建高選擇性的生物傳感器，用於檢測生物標誌物、病原體等。 本書的獨特視角： 本書不僅會介紹成熟的理論和技術，更會關注前沿的研究進展和未來的發展趨勢。我們強調跨學科的融閤，將化學、物理、材料科學、生物學等多方麵的知識融會貫通，為您呈現一個全麵而深入的超分子層狀結構圖景。 無論您是化學、材料科學或相關領域的科研工作者，還是對分子世界的奧秘充滿好奇的探索者，本書都將為您提供寶貴的知識和啓迪。它將幫助您理解如何設計、組裝和應用這些迷人的分子結構，從而為創造更美好的未來貢獻力量。 準備好進入一個充滿驚喜的分子維度瞭嗎？讓我們一起開啓這段發現之旅，解鎖超分子層狀結構的無限可能！

評分☆☆☆☆☆

我在從事催化劑開發的研究工作，特彆是對於多相催化劑的載體設計和活性中心調控方麵投入瞭大量精力。《現代化學專著係列》中的《超分子層狀結構：組裝與功能》這個書名，讓我聯想到瞭許多利用有序多孔材料進行催化的可能性。我非常希望這本書能詳細闡述，如何通過超分子自組裝的策略，構建齣具有規整孔道結構和高比錶麵積的層狀材料。我特彆關注書中是否會討論，如何通過調控分子單元的選擇以及組裝條件，精確控製層狀結構中的孔徑大小、孔道連通性以及錶麵化學性質，從而實現對催化反應的選擇性調控。例如，對於涉及大分子的催化反應，是否可以通過設計具有閤適層間距和孔道尺寸的超分子層狀結構，來實現底物的定嚮吸附和産物的有效脫附，從而提高催化效率和選擇性？此外，我也很期待書中能夠介紹，如何將催化活性物種（如金屬納米粒子、金屬氧化物、有機催化劑等）有效地錨定在超分子層狀結構的錶麵或孔道內，並探討這種錨定方式如何影響催化劑的穩定性和循環使用性能。如果書中能提供一些具體的實例，展示超分子層狀結構作為催化劑載體在能源轉化（如CO2還原、水分解）、環境治理（如汙染物降解）等領域取得的成功應用，那將對我非常有價值。我希望能從書中獲得關於如何設計和製備新型高效、穩定且可設計的超分子層狀催化材料的深刻洞見。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對材料科學領域充滿好奇的研究生，我一直希望能找到一本能係統性梳理超分子組裝這一前沿領域理論與應用的著作。《現代化學專著係列 超分子層狀結構：組裝與功能》這個書名著實吸引瞭我。我瞭解到“超分子化學”是近幾十年來發展迅速的一個分支，它關注的是分子間的非共價相互作用如何驅動形成具有特定結構和功能的宏觀組裝體。而“層狀結構”更是其中的一個重要形態，它在二維方嚮上展現齣獨特的電子、光學以及化學反應活性。我對於如何利用分子設計原理，通過精確控製非共價鍵（如氫鍵、π-π堆積、範德華力等）來構建穩定且具有特定層間距和相互作用的超分子層狀材料充滿興趣。這本書如果能深入探討這些基本組裝機製，並結閤具體的實驗案例，那將是極大的幫助。我特彆希望書中能詳細闡述不同類型的分子單元（例如，剛性芳香環、柔性鏈段、帶有特定官能團的分子等）在層狀結構形成中的作用，以及這些結構如何影響材料的整體性能。例如，當層狀結構中的分子發生特定取嚮排列時，是否會對電荷傳輸、光吸收或催化活性産生顯著影響？此外，對於“功能”的探討，我也寄予厚望，希望書中能涵蓋一些超分子層狀結構在能源存儲（如電池電極材料）、傳感器、藥物遞送、甚至是模擬生物體係中的應用實例，這對於我理解超分子化學的實際價值至關重要。

評分☆☆☆☆☆

作為一名材料化學專業的本科生，我正在積極地為我的畢業論文尋找靈感和理論基礎。我對“組裝”這個概念非常感興趣，特彆是如何通過分子的相互作用來構建有序的結構。《現代化學專著係列》中的《超分子層狀結構：組裝與功能》這個書名，聽起來非常具有吸引力，而且“層狀結構”本身就意味著二維的有序性，這讓我聯想到一些有趣的性質。我希望這本書能夠清晰地解釋，什麼是“超分子組裝”，以及它與傳統的化學閤成有何不同。我尤其對書中關於“層狀結構”的形成過程感到好奇，想瞭解有哪些主要的分子單元可以用來構建這樣的結構，以及它們之間是如何通過非共價鍵（比如氫鍵、π-π相互作用、疏水作用等）相互連接，形成穩定層狀排列的。如果書中能提供一些具體的分子設計實例，展示如何通過改變分子的結構來調控形成的層狀結構，例如改變層間距、層內排列方式，那將對我理解分子與宏觀結構之間的關係非常有幫助。同時，我也希望書中能解釋，這些層狀結構到底有哪些“功能”，它們能夠做什麼？例如，是否可以通過控製層狀結構的堆積來影響材料的導電性、光學性質，或者讓它們具有吸附、傳感等能力？即使是初步的介紹，隻要能夠讓我對這個領域有一個初步的認識，為我撰寫畢業論文提供一個大緻的方嚮，那就足夠瞭。我期待能在這本書中找到一些基礎性的概念和直觀的圖示，幫助我更好地理解這個復雜的領域。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在有機電子材料領域摸爬滾打多年的科研人員，我對能夠實現高效電荷傳輸和光電轉換的分子材料有著天然的敏感。《現代化學專著係列》一直是我學習新知識的重要來源，而《超分子層狀結構：組裝與功能》這個主題更是直擊我目前的研究痛點。我一直認為，分子的有序排列是實現優異電子性能的關鍵，而超分子自組裝為實現這種有序排列提供瞭一種“自下而上”的策略。我非常期待書中能詳細介紹，如何通過巧妙的分子設計，利用π-π堆積、氫鍵網絡等超分子作用力，構建齣具有良好層狀堆積的有機半導體材料。更重要的是，我希望能深入瞭解這些層狀結構中的分子取嚮、堆積模式（例如，face-to-face, edge-to-face）以及層間距如何直接影響載流子的遷移率、激子的結閤能以及光電轉換效率。書中如果能提供一些基於特定超分子層狀結構的有機發光二極管（OLED）、有機太陽能電池（OSC）或者有機場效應晶體管（OFET）的設計思路和性能分析，那將對我非常有啓發。我尤其關注那些能夠通過控製組裝過程來優化材料形貌，從而提升器件性能的研究，比如如何獲得大麵積、連續的薄膜，或者如何引入缺陷來調控電荷注入和傳輸。總而言之，我期望這本書能夠提供一個係統性的框架，幫助我理解從分子設計到宏觀結構，再到最終電子器件性能的轉化過程，從而為我開發新型高性能有機電子材料提供理論指導和實踐參考。

評分☆☆☆☆☆

最近我一直在關注與納米材料和二維材料相關的研究進展，特彆是那些能夠實現自修復、響應性調控的先進功能材料。當我看到《現代化學專著係列》推齣瞭《超分子層狀結構：組裝與功能》這本書時，我的眼睛立刻亮瞭起來。我的研究方嚮主要集中在如何通過精巧的分子設計，構建齣具有高度有序性和動態性的二維材料。超分子層狀結構恰好提供瞭一個絕佳的平颱。我非常期待書中能夠深入解析各種驅動超分子自組裝形成層狀結構的非共價相互作用，例如，金屬-配體配位、離子相互作用、疏水作用等，並且詳細介紹這些相互作用的強度、方嚮性和選擇性如何影響最終形成的層狀結構的形態、厚度以及層間距。同時，我也關注如何通過改變外部條件（如溫度、pH值、溶劑極性、甚至是光照）來動態地調控這些超分子層狀結構的組裝和解組。如果書中能提供一些具體的案例，展示如何利用這些可控的組裝過程來製備具有特定孔道結構、高比錶麵積的層狀材料，從而在吸附、分離、催化等領域發揮重要作用，那將極大地開闊我的視野。尤其是我對那些能夠實現“自修復”或“智能響應”的超分子層狀材料非常感興趣，希望書中能有相關的討論，解釋其背後的分子機製以及潛在的應用前景，這對於我啓發新的研究思路具有重要意義。