可控结构高分子吸附材料

可控结构高分子吸附材料 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

路建美 等 著
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出版社: 化学工业出版社
ISBN:9787122310002
版次:1
商品编码:12326887
包装:精装
开本:16开
出版时间:2018-04-01
用纸:胶版纸
页数:310
字数:391000
正文语种:中文

具体描述

编辑推荐

全书反映了国内外吸附材料的发展概况、领域前沿研究和应用现状及交叉领域的进展,特别是作者根据自身三十多年在吸附材料构建及应用领域的研究工作,给读者娓娓讲述了高分子吸附材料结构构建的科学思路、研究方法及工程应用实例。……作者在书中针对高吸油高分子材料吸油速率、吸油倍率、材料强度等世界性技术瓶颈进行详细分析、讨论,提出了从分子尺度和微纳尺度孔道两个层面进行解决的思路,向读者展示了如何通过深入研究,取得创新性发现和突破性进展,并走向工程应用的过程。
——中国工程院院士 张全兴教授

内容简介

《可控结构高分子吸附材料》是在国家科学技术学术著作出版基金资助下,由苏州大学路建美教授团队编写,内容包括从吸附材料的基础研究到工业化应用实例及成果。全书共分六章,包括绪论,高吸油高分子材料、高吸水高分子材料、重金属离子吸附材料的制备及性能,可控结构高分子吸附材料的应用以及其他新型吸附材料及其在环境治理中的应用研究等。从各种吸附材料的国内外研究和应用现状出发,首先找出各类吸附材料存在的主要科学问题和技术瓶颈,其次从结构设计和工程化应用的角度提出解决思路,揭示了如何通过深入研究取得创新性发现和突破性进展,并走向工业化应用的过程。通过具体的吸油、吸水和吸重金属离子材料的研究案例与应用示范,向读者展示了我国吸附材料及其应用技术的快速发展以及取得的巨大成就。
《可控结构高分子吸附材料》可供高分子材料、环境科学和工程专业的科研人员、工程技术人员以及大学师生参考,也可作为化学、化工和材料等相关专业科研人员的参考书。

作者简介

路建美,苏州大学副校长,教授,博士生导师。兼任教育部环境科学与工程类专业教学指导委员会委员,中国环境科学学会理事,江苏省化学化工学会副理事长及应用化学专业委员会主任,江苏省化工行业协会副会长,江苏省中小企业公共技术服务协会理事,并担任化学及材料领域多个国际知名期刊的特邀审稿人。先后主持了国家“863计划”重点项目、国家科技支撑计划、国家自然科学基金重点项目等13项,实现产业化项目25项;研究成果获得国家技术发明二等奖1项,国家科技进步二等奖1项,省部级科技一等奖3项、二等奖3项。获授权发明专利55项,其中美国发明专利3项。在包括Adv. Mater., Angew. Chem. Int. Ed., J. Am. Chem. Soc., Adv. Funct. Mater.等国际化学及材料领域期刊在内的国内外学术期刊上共发表学术论文355篇,H因子为29;主编著作2部,参编著作2部。

目录

第1章 绪论1
1.1 吸附材料的分类及特点 1
1.1.1 按吸附对象和功能分类 2
1.1.2 按化学结构性质分类 5
1.2 可控结构吸附材料的国内外研究及发展概况 8
1.2.1 可控结构高吸油高分子材料的发展概况 8
1.2.2 可控结构高吸水高分子材料的发展概况 11
1.2.3 高分子重金属离子吸附材料的发展概况 12
1.3 固-液界面理论在可控结构高分子吸附材料设计中的应用 14
1.3.1 接触角和润湿性 14
1.3.2 粗糙表面的润湿性理论 15
1.3.3 特殊润湿表面的研究 16
参考文献 18

第2章 高吸油高分子材料的制备及性能23
2.1 高吸油高分子材料的吸油原理 23
2.1.1 高吸油高分子材料对油分子的吸附作用力 24
2.1.2 高吸油高分子材料吸油原理 26
2.1.3 高吸油高分子材料的饱和吸附时间 27
2.1.4 高吸油高分子材料的吸油倍率 28
2.1.5 高吸油高分子材料的吸油热力学 29
2.1.6 高吸油高分子材料的吸油动力学 30
2.2 高吸油高分子材料的分类 31
2.2.1 橡胶基体为主的高吸油材料 31
2.2.2 树脂类高吸油材料 32
2.2.3 纤维状合成吸油材料 32
2.2.4 天然材料改性吸油材料 33
2.3 高吸油高分子材料的制备 33
2.3.1 高吸油高分子材料的聚合单体 33
2.3.2 高吸油高分子材料的交联方式 35
2.3.3 高吸油高分子材料的聚合工艺 37
2.4 高吸油高分子材料的性能调控 41
2.4.1 具有协同吸附作用的功能单体结构构建 45
2.4.2 高吸油高分子材料弹性三维网络空间结构构建 52
2.4.3 高吸油高分子材料微纳孔道构建 57
2.4.4 其他因素对高吸油高分子材料性能的调控 58
2.5 高吸油高分子材料的成型加工 64
2.5.1 高分子吸油纤维 64
2.5.2 高分子吸油非织造布 67
2.5.3 海绵状高吸油高分子材料 68
2.6 高吸油高分子材料的发展方向 77
参考文献 78

第3章 高吸水高分子材料的制备及性能84
3.1 高吸水高分子材料的吸水机理 86
3.1.1 高吸水高分子材料的结构特点 86
3.1.2 高吸水高分子材料的吸水理论 87
3.1.3 高吸水高分子材料的基本性能参数 90
3.1.4 高吸水高分子材料的其他理化特性 92
3.2 高吸水高分子材料的分类 92
3.2.1 按原料类别分类 93
3.2.2 按交联反应的类型分类 94
3.2.3 按亲水化方法分类 95
3.2.4 按产品形态分类 96
3.3 高吸水高分子材料的制备 97
3.3.1 高吸水高分子材料的主要原料 97
3.3.2 高吸水高分子材料的合成方法 102
3.4 高吸水高分子材料的性能调控 114
3.4.1 高吸水高分子材料的性能影响因素 114
3.4.2 高吸水高分子材料的性能优化 119
3.5 高吸水高分子材料产品开发的主要问题与发展方向 127
3.5.1 产品开发与高吸水高分子材料的基础理论研究脱节 127
3.5.2 产品开发与生产工艺研究和优化的脱节 128
3.5.3 产品开发与产品应用研究脱节 128
3.5.4 高吸水高分子材料的发展方向 129
参考文献 130

第4章 重金属离子吸附材料的制备及性能134
4.1 重金属离子吸附原理 134
4.1.1 重金属离子的配位能力 135
4.1.2 吸附材料中吸附功能化基团对重金属离子的亲和力 135
4.1.3 重金属离子吸附模型 136
4.2 重金属离子吸附材料的分类 139
4.3 重金属离子吸附材料的制备 140
4.3.1 表面修饰高分子重金属离子吸附材料的制备 140
4.3.2 功能单体聚合高分子重金属离子吸附材料的制备 151
4.3.3 有机-机复合重金属离子吸附材料的制备 160
4.4 高分子重金属离子吸附材料的性能及调控 165
4.4.1 吸附容量 165
4.4.2 吸附速率 168
4.4.3 吸附选择性 172
4.5 高分子重金属离子吸附材料的发展方向 187
参考文献 189

第5章 可控结构高分子吸附材料的应用194
5.1 可控结构高吸油高分子材料的应用 194
5.1.1 高吸油高分子材料在含有机污染物废水处置中的应用 194
5.1.2 高吸油高分子材料在低浓度有机废水的深度处理中的应用 216
5.1.3 高吸油高分子材料在突发性环境水污染处置中的应用 221
5.1.4 高吸油高分子材料在高浓度工业尾气(VOCs)治理中的应用 225
5.1.5 高吸油高分子材料在低浓度有机废气治理中的应用 237
5.2 可控结构高吸水高分子材料的应用 239
5.2.1 高吸水高分子材料在卫生医疗方面的应用 240
5.2.2 高吸水高分子材料在农业方面的应用 243
5.2.3 高吸水高分子材料在建材行业中的应用 245
5.2.4 高吸水高分子材料在环保方面的应用 247
5.2.5 高吸水高分子材料在食品工业方面的应用 249
5.2.6 高吸水高分子材料在日化用品方面的应用 250
5.3 可控结构重金属离子吸附材料的应用 251
5.3.1 水体中重金属离子吸附技术 251
5.3.2 土壤中重金属离子吸附技术 256
5.3.3 卤水中锂离子吸附技术 258
参考文献 259

第6章 其他新型吸附材料及其在环境治理中的应用研究263
6.1 泡沫类材料的制备及其性能研究 265
6.2 纤维类吸附材料的制备及其性能研究 274
6.3 石墨烯类复合材料的制备及其性能研究 281
6.4 网格类复合材料的制备及其性能研究 294
参考文献 306

索引309

前言/序言

人类社会利用吸附现象的历史可以追溯到石器时代,可谓历史悠久。随着第二次世界大战后第三次科学技术革命的蓬勃兴起,吸附技术作为一种新兴技术越来越为广大科研和工程技术人员所利用,先后发展了针对固、气、液等不同吸附质对象的吸附材料,比较典型的有吸水材料、吸油材料(油包括原油、成品油、有机物小分子等)及重金属离子吸附材料。
吸附技术是去除污染物最为简单和高效的方法之一,它利用吸附材料三维网络、多孔或活性表面等独特结构使吸附质被吸附材料吸引,从而从体系中去除吸附质。它具有吸附材料来源广泛、吸附量大、吸附速率快、操作简便、二次污染小等优点,适当的时候吸附材料还可以再生并重复使用,吸附质可回收利用,符合可持续发展的要求。而吸附材料是吸附技术的关键!从环境领域实际应用的角度来看,目前得到实际推广应用的吸附材料有常见的活性炭吸附剂,同时,具有可控结构的有机高分子吸附材料由于原料丰富、结构和功能可调、有望实现产业化等特点,而成为目前极具市场潜力的一类吸附材料。
有机高分子吸附材料主要是指由含乙烯基的有机单体交联而成的人工合成高分子或者由淀粉、纤维素等天然高分子与有机单体接枝共聚而成的聚合物,其三维空间网络骨架结构使得吸附材料具有较大的吸附空间和较高的凝胶强度,而交联骨架上的侧链功能基团则提供对吸附对象的亲和力(驱动力),其吸附作用除了范德华力、氢键外,还包括化学键和螯合作用、阴阳离子电荷作用等。
关于有机高分子吸附材料的研究及应用一直深受诸多学者和工业界的关注,而编者结合三十多年来对有机高分子吸附材料的研究经验编著本书。从20世纪80年代开始,编者即开始高吸水材料的研究,到了海湾战争时期又开始关注高吸油材料。近年来,随着全世界突发性油污染事件和重金属污染事件的频发,以及工业废水、废气、土壤污染的日益严重,环境治理的需求也愈加显得迫切。编者带领其科研团队在快速吸油材料和重金属离子吸附材料方面取得了创新性的成果,借助本书分享给广大读者。
本书所述的高吸水材料、高吸油材料以及重金属离子吸附材料是具有可控结构的有机合成高分子吸附材料,不仅可以通过交联剂的种类和用量调节高分子骨架网络空间的大小,并且可以通过化学或物理作用引入不同结构与性能的基团进行改性。吸附材料通过其适当交联度下形成的三维空间网络骨架结构和通过有机功能单体引入的侧链功能基团两者的作用下,迅速完成对水、油或者重金属离子的吸附过程。
本书首先综述了上述三类吸附材料的发展概况,然后基于基本吸附原理提出吸附材料结构和性能调控的新机理与新理论,指导新单体及新交联剂结构设计,为后续高性能吸附材料的制备提供基础。最后就每一类材料在工农业生产和环境保护等多个领域中的应用作了简单的介绍。重点介绍了如何通过功能性单体和交联剂的结构设计实现对吸附材料的性能调控,提出了分子协同吸附机理和刚性/柔性链共存构建合适网络空间的新理念。分别从吸附油类、水以及重金属离子等三个方面出发,阐述了单体及交联剂的结构对吸附材料的强度、吸附容量、吸附速率、保持能力等重要参数的调控规律,为高性能吸附材料的发展提供理论支持。
感谢国家科学技术学术著作出版基金资助。本书内容主要源自于编者团队在有机高分子吸附材料方面三十多年的研究成果及国内外同行的相关研究。本书由路建美等著,第1章由路建美执笔,第2章由路建美、李华执笔,第3章由路建美、李娜君执笔,第4章由路建美、徐庆锋执笔,第5章由路建美、李华、李娜君、徐庆锋、陈冬赟等执笔,第6章由路建美、陈冬赟、李娜君等执笔。全书由路建美统稿。感谢以上各位编者研究团队的老师为书稿各章节的编写所做的大量工作,也感谢团队王丽华、贺竞辉等老师以及蔡亚辉、李院院等几位研究生对本书编写过程中给予的支持。本书的主要成果是在国家“863”计划、国家环保部公益专项、国家科技支撑计划等项目的资助下完成的,相关成果“可控结构吸附材料构建及控制油类污染物的关键技术”荣获国家技术发明二等奖,另获国家科技进步二等奖1项、省部级一等奖3项及二等奖3项。对于国家各级科研管理部门和广大专家朋友给予的关心和支持,我们表示衷心的感谢!在本书的编著过程中,还参考引用了众多专家学者的研究成果,使本书内容得以充实提高,在此一并表示感谢。
本书可供高分子材料、环境科学和工程专业的科研人员、工程技术人员以及大学师生参考,也可作为化学、化工和材料等相关专业科研人员的参考书。
由于作者水平有限,书中难免存在不足之处,恳请读者批评指正。

路建美
2017年12月
于苏州大学
《高分子结构设计与性能调控》 概述 本书深入探讨了高分子材料的结构设计如何直接影响其宏观性能,以及如何通过精细调控分子结构来实现对材料性能的精确控制。全书以结构与性能的相互关系为主线,系统阐述了从单体设计、聚合方法、链结构调控到超分子组装等多个层面的策略,旨在为读者提供一套系统的高分子结构设计理论框架和实践指导。本书面向具有一定高分子化学基础的研究人员、工程师以及高年级本科生和研究生,旨在提升其在高分子材料设计与开发方面的能力。 第一章:高分子结构基础回顾与前沿展望 本章首先回顾了高分子结构的基本概念,包括单体的化学结构、聚合度、分子量分布、链构象、立体规整度以及聚合物的链缠结等。在此基础上,将深入探讨不同维度上的高分子结构,从微观的原子排列,到介观的链段聚集、畴结构,再到宏观的形貌和网络结构。 微观结构: 详细介绍单体种类对聚合物主链和侧链的影响,包括极性基团、官能团的引入如何改变链的电子分布、相互作用力和反应活性。讨论共聚单体的种类、比例和序列如何影响共聚物的微观组成和链段均匀性。 链结构: 深入分析聚合方法(如自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合、配位聚合、开环聚合、缩聚等)对聚合物链结构的影响,包括分子量、分子量分布、立体规整度(头-尾连接、头-头连接、三维取向)、链分支和交联度的控制。重点介绍活性/可控聚合技术(如ATRP、RAFT、DLP、CMT等)在精确控制链结构方面的优势和应用。 介观结构: 阐述聚合物链段在溶液和固态下的聚集行为,如无规卷曲、链堆积、结晶、玻璃化转变温度(Tg)和熔点(Tm)的分子构效关系。讨论不同链结构(如柔性链、刚性链、螺旋链)如何影响聚集态结构和热力学性质。 超分子结构: 介绍非共价键(如氢键、π-π堆积、范德华力、疏水作用)在高分子自组装中的作用,以及如何通过设计分子链段的相容性、亲疏水性、极性来驱动形成有序的介观结构,如胶束、囊泡、液晶相、纳米纤维等。 前沿展望: 展望高分子结构研究的新方向,包括基于AI辅助的分子设计、多尺度模拟与实验相结合的研究方法、以及复杂结构高分子(如星形、刷形、梳形、嵌段、梯度共聚物)的精准合成与应用。 第二章:共聚物结构设计与性能调控 共聚物的引入是调控高分子材料性能的有效手段。本章将系统介绍不同类型共聚物的结构特征及其对宏观性能的影响,并提供设计策略。 随机共聚物: 讨论单体在链上的随机分布如何影响Tg、溶解性、力学性能和相容性。分析单体反应活性比对共聚序列的影响,以及如何通过控制单体进料策略来获得不同序列分布的随机共聚物。 交替共聚物: 阐述单体交替排列的结构特点,分析其可能带来的特殊性能,如更高的Tg、更好的力学强度或特定的光学性质。 嵌段共聚物: 重点介绍嵌段共聚物的微相分离行为,分析不同嵌段长度、组成和相容性如何决定形成的微观形貌(如球状、柱状、层状、体相立方等)。深入探讨微相分离结构在高强度弹性体、纳米相分离材料、两亲性材料(如药物载体、界面活性剂)中的应用。 接枝共聚物: 讨论主链与侧链结构对其性能的影响。分析接枝密度、接枝臂长度和密度如何影响材料的表面性能、相容性和粘附性。介绍接枝共聚物在改性聚合物、提高相容性、制备功能涂层等方面的应用。 梯度共聚物: 介绍单体组成在链上逐渐变化的梯度共聚物的结构特点,分析其在改善材料界面性能、提高相容性和实现多功能集成方面的潜力。 第三章:高分子链构象与形变性能 聚合物链的构象直接决定了其在受力或受热时的形变行为。本章将深入研究链构象与宏观力学性能、热性能以及响应性行为之间的联系。 链的柔顺性与刚性: 讨论影响链柔顺性的因素,如链的旋转势垒、侧基的大小和空间位阻、链的饱和度或不饱和度。分析柔顺链和刚性链在高分子材料的Tg、模量、韧性、透明度以及加工性能方面的影响。 链缠结与网络结构: 阐述链缠结在高分子材料力学性能中的关键作用,包括屈服强度、断裂伸长率和应变硬化。讨论通过控制分子量、分子量分布和支化度来调控缠结密度的方法。分析交联密度对材料弹性、蠕变和溶胀行为的影响。 结晶行为与链堆积: 深入研究聚合物结晶的动力学和热力学过程,包括成核、生长和链折叠。分析链结构(如规整度、侧基)对结晶能力、结晶形态(球晶、片晶)、结晶度以及结晶速率的影响。讨论结晶结构对材料刚度、强度、硬度和玻璃化转变温度的影响。 应力-形变响应: 探讨聚合物在不同应变速率、温度和应力下的形变机制,包括弹形变、黏弹形变、塑性形变和断裂。分析链构象变化(如链的取向、松弛)在高分子变形过程中的微观动力学。 响应性链构象变化: 介绍在外界刺激(如温度、pH、光、电、磁场)下,通过设计具有特殊官能团或主链结构的聚合物,实现可逆的链构象变化,从而引发宏观形变、相变或其他功能响应。 第四章:超分子结构的设计与组装 超分子化学为构筑功能化高分子材料提供了新的维度。本章将重点介绍如何利用非共价相互作用来精确控制高分子材料的有序结构和功能。 非共价键的设计: 详细分析氢键、π-π堆积、疏水作用、离子相互作用、金属配位等在驱动高分子自组装中的作用。介绍如何通过引入特定的识别基团、官能团或链段来设计具有高度可控组装行为的分子。 高分子自组装的驱动力与动力学: 探讨热力学和动力学因素在高分子自组装过程中的影响。分析浓度、温度、溶剂、pH值等外部条件对自组装形态和稳定性的调控。 有序介观结构的构筑: 重点介绍如何通过设计嵌段共聚物、两亲性聚合物、超分子聚合物等来实现微相分离,形成有序的纳米结构,如胶束、囊泡、圆柱、层状结构等。 动态共价化学与超分子聚合: 介绍可逆共价键(如二硫键、席夫碱、硼酸酯)和动态非共价键(如氢键、金属配位)在高分子网络形成和功能实现中的应用。讨论超分子聚合物的动态可逆性带来的自修复、自适应等特性。 应用实例: 结合具体案例,展示超分子组装在高分子材料领域的应用,如药物递送系统、智能响应材料、生物医用材料、传感器、分子机器等。 第五章:功能基团的引入与性能的精确调控 在聚合物链中引入特定的功能基团是赋予材料特殊性能的关键。本章将探讨如何通过化学修饰和功能化策略来实现性能的精准调控。 官能团的化学选择性: 介绍不同类型官能团(如羟基、羧基、氨基、环氧基、烯基、炔基、卤素、金属配位基团等)的化学活性和反应性。分析如何利用化学选择性反应在特定位置引入功能基团。 表面功能化: 讨论聚合物表面的化学修饰策略,包括接枝、等离子体处理、自组装单层膜(SAMs)等。分析表面功能化对材料的润湿性、粘附性、生物相容性、抗菌性、催化活性等的影响。 响应性官能团的设计: 介绍如何引入对特定刺激(如pH、温度、光、氧化还原)敏感的官能团,以实现响应性材料的开发。例如,pH响应性聚合物(如聚(N,N-二甲基丙烯酰胺))、温度响应性聚合物(如聚(N-异丙基丙烯酰胺))。 催化与传感功能: 探讨如何将催化活性中心(如金属纳米粒子、酶、有机催化剂)或传感单元(如荧光探针、电化学活性基团)引入高分子载体,构建集催化、传感、分离等多功能于一体的材料。 生物活性与生物相容性: 介绍如何设计和引入生物活性基团(如生长因子、抗体、多肽)或模拟生物分子结构,以开发具有特定生物识别、治疗或组织工程功能的生物医用材料。 第六章:结构-性能关系在应用中的体现 本章将通过一系列实际应用案例,直观地展示高分子结构设计与性能调控在解决工程问题中的重要性。 高性能聚合物: 以工程塑料、特种橡胶、高性能纤维为例,分析其分子结构(如刚性链、规整度、交联网络)如何赋予其优异的力学强度、耐高温性、耐化学腐蚀性等。 功能高分子薄膜与涂层: 讨论如何通过控制聚合物的极性、表面能、分子量分布等来设计具有特定阻隔性、透气性、抗污性、导电性或光学性能的薄膜和涂层。 智能响应材料: 介绍形状记忆聚合物、自修复材料、可调控渗透性膜等智能材料的设计原理,阐述其结构如何实现对外部刺激的精确响应。 生物医用高分子材料: 结合生物可降解支架、药物缓释载体、组织工程材料等,分析其分子设计如何兼顾生物相容性、可降解性、药物释放速率和细胞相容性。 能源与环境材料: 探讨高分子结构在光伏电池、电池隔膜、吸附分离材料、催化剂载体等领域的应用,分析分子结构如何影响电荷传输、离子传导、吸附容量和选择性。 结论与展望 本书最后对高分子结构设计与性能调控的理论和实践进行了总结,并对未来的发展趋势进行了展望。强调了多尺度结构理解、多功能集成、绿色可持续设计以及计算辅助设计等的重要性。 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角,理解高分子结构与性能之间的深刻联系,并掌握利用结构调控实现材料性能优化的策略与方法,以期在高分子科学与工程的研究和开发中取得新的突破。

用户评价

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这本书的封面设计给我一种科技感十足的感觉,深邃的蓝色背景搭配银白色的字体,仿佛隐藏着一种神秘的力量。我原本对“可控结构”这个概念有些模糊,以为会是那种枯燥乏味的学术专著,但当我翻开第一页,就被书中描绘的种种神奇应用所吸引。作者的语言非常生动,并没有过多的专业术语,而是用通俗易懂的比喻来解释复杂的科学原理。我尤其对书中介绍的如何利用可控结构的高分子材料来“捕获”空气中的污染物这一点印象深刻。想象一下,我们周围的空气,经过这些材料的处理,变得如同过滤后的纯净水一样清澈,这简直是造福全人类的伟大成就!书中还穿插了一些科学家的故事,他们的执着和创新精神让我倍感鼓舞。我甚至开始畅想,未来我们居住的房屋、使用的汽车,可能都会集成这种材料,让我们的生活环境发生翻天覆地的变化。这本书让我对材料科学产生了浓厚的兴趣,感觉打开了一个全新的世界,里面的知识就像一颗颗璀璨的宝石,等待我去发掘。我迫不及待地想知道,这些“可控结构”到底是如何实现的,又是如何赋予这些高分子材料如此强大的能力,书中关于这个方面的论述,我真的很想一探究竟。

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我并不是材料科学领域的专业人士,但这本书的引人入胜之处在于,它能够将极其复杂的科学概念,以一种非常清晰和令人信服的方式呈现出来。作者的写作风格非常独特,就像一位经验丰富的向导,带领读者一步步探索“可控结构高分子吸附材料”的奇妙世界。书中关于“自组装”的描述,让我惊叹于分子间的默契配合。这些微小的“建筑师”们,如何在没有外力干预的情况下,自行搭建出具有特定结构的“分子大厦”,并由此产生神奇的吸附功能,这其中的奥秘着实令人着迷。我尤其关注书中提到的“可再生”和“环境友好”的特点。在当今社会,可持续发展已经成为重要的议题,而这本书所介绍的材料,似乎为我们提供了一种全新的解决方案。如果这些吸附材料在使用后能够被轻易回收和再生,那么它们对环境的负担将大大减轻。这本书让我看到了科学研究的无限可能性,也让我对未来充满期待,我期待着书中关于这些材料在实际应用中的具体案例,以及它们如何能够为我们的生活带来切实的改变。

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读完这本书,我的脑海里充斥着各种奇思妙想,仿佛置身于一个由分子构筑的奇妙世界。作者在书中不仅仅是在介绍一种材料,更是在讲述一种全新的解决问题的哲学。我一直觉得,科学的最终目的是服务于人类,而这本书恰恰用最直观的方式展现了这一点。书中关于“智能响应”材料的章节,让我大开眼界。设想一下,一种材料可以根据环境的变化,自动调整自身的结构和性能,比如在寒冷时变得保暖,在潮湿时加速干燥,甚至可以在特定的化学物质存在时释放药物。这听起来像是科幻小说里的情节,但作者却用严谨的科学语言和翔实的案例,将这一切变得触手可及。我特别喜欢书中对“仿生学”在材料设计中的应用分析,模仿自然界生物体的精巧结构,来创造出更高效、更环保的人工材料,这是一种多么令人惊叹的智慧!我感觉这本书不仅仅是给我的知识库添砖加瓦,更是激发了我对生活细节的观察力,让我开始思考,生活中那些看似微不足道的小问题,是否也能通过这种“可控结构”的材料得到创新的解决方案。这本书的阅读体验,就像是一场头脑风暴,每一次翻页都伴随着新的灵感闪现。

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这本书给我的感觉,就像是一场关于“物质重塑”的史诗。我原本以为,材料的性质是固定的,一旦形成,就难以改变。然而,这本书彻底颠覆了我的认知。它告诉我,通过精巧的“结构设计”,我们可以赋予普通的高分子材料以非凡的“吸附”能力,而且这种能力是可以被“控制”的。书中对于“孔道结构”和“官能团修饰”的详尽介绍,让我对材料的内部世界有了全新的认识。原来,这些肉眼看不见的微观结构,竟然蕴含着如此巨大的能量。我被书中介绍的“定向吸附”技术深深吸引,想象一下,我们可以设计出一种材料,它只会吸附空气中的PM2.5,而不会影响氧气和其他有益气体。这对于解决空气污染问题,简直是划时代的突破。这本书不仅仅是知识的传递,更是一种思维方式的启迪,它让我看到了科学的严谨与艺术的创造力是如何完美结合的。我希望通过这本书,能够更深入地理解“可控结构”的奥秘,并将其应用于解决实际问题,这对我而言,将是一次非常有意义的学习旅程。

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我一直以为“高分子”这个词就意味着粘稠、无形,最多就是塑料或者橡胶,直到我读了这本书,我才真正理解到“结构”二字的神奇力量。这本书就像一本魔法书,揭示了如何通过精确控制高分子分子的排列方式,来创造出具有前所未有功能的材料。我最感兴趣的是书中关于“选择性吸附”的讨论。想象一下,我们能够制造出一种材料,它只对我们想要的目标物质产生强烈的吸附作用,而对其他物质则视而不见。这在环境保护、资源回收、甚至医疗诊断领域,都具有革命性的意义。比如,能够精准地从废水中吸附重金属,或者从血液中分离出特定的病变细胞。书中详细的图示和实验数据,让我对这些原理有了更深刻的理解,虽然有些理论深度,但我相信通过反复阅读,一定能有所收获。这本书让我意识到,材料的性能并非天生注定,而是可以被“设计”和“调控”的,这是一种多么强大的创造力!我希望这本书能给我带来更多关于“设计”的启发,让我能将这种“可控结构”的思想应用到我自己的学习和工作中。

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