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第一章 绪论1

第一节 聚合物结构分析的研究对象1

一、聚合物结构的特点1

二、高分子科学发展的现状与趋势2

三、聚合物结构分析的定义3

四、聚合物结构分析的研究对象3

第二节 聚合物结构分析的常用仪器4

一、电磁波谱法5

二、热分析6

三、色谱法7

四、电磁辐射的衍射与散射7

五、电子分析法8

第三节 聚合物结构分析的准备9

一、聚合物的分离9

二、聚合物的纯化10

三、聚合物溶解性试验13

四、聚合物的燃烧试验13

第四节 聚合物结构分析的实施13

一、预备知识13

二、了解仪器原理与应用范围13

三、确定分析目的14

四、选择分析方法15

五、结果的判定与解析15

参考文献16

第二章 振动光谱与电子光谱17

第一节 光谱分析概论17

一、电磁辐射与光谱分析方法17

二、分子光谱与原子光谱19

三、光谱分析方法分类20

第二节 红外光谱21

一、红外光谱的基本原理22

二、聚合物的红外光谱31

三、红外色谱仪和样品制备技术45

第三节 激光拉曼光谱52

一、概述52

二、基本原理52

三、拉曼光谱仪及样品制备技术56

四、聚合物拉曼光谱的特征谱带57

第四节 振动光谱在聚合物结构分析中的应用58

一、红外光谱与激光拉曼光谱的比较58

二、红外光谱在聚合物结构分析中的应用58

三、激光拉曼光谱在聚合物结构分析中的应用67

第五节 紫外光谱72

一、基本原理72

二、仪器与样品制备77

三、有机及聚合物的紫外特征吸收79

第六节 荧光光谱87

一、荧光光谱基本原理87

二、荧光光谱仪90

第七节 电子光谱在聚合物结构分析中的应用92

一、紫外光谱在聚合物结构分析中的应用92

二、荧光光谱在聚合物结构分析中的应用94

第八节 光谱法的新进展95

一、近红外光谱法96

二、远红外光谱法96

三、声光红外光谱法97

参考文献98

第三章 核磁共振与顺磁共振100

第一节 核磁共振原理100

一、原子核的自旋与核磁共振的产生100

二、饱和与弛豫过程103

三、化学位移104

四、自旋的偶合与裂分106

第二节 核磁共振波谱仪及实验技术109

一、核磁共振波谱仪109

二、实验技术112

第三节 核磁共振氢谱114

一、1H-NMR谱图表示法114

二、一级谱图与二级谱图115

三、1H的化学位移及影响化学位移的因素116

第四节 核磁共振碳谱120

一、概述120

二、13C-NMR的去偶技术121

三、13C的化学位移及影响化学位移的因素122

第五节 核磁共振在聚合物研究中的应用125

一、聚合物鉴别126

二、聚合物立构规整度126

三、共聚物组成的测定127

四、聚合物序列结构研究128

五、键接方式研究129

六、固体NMR在聚合物结构研究中的应用130

第六节 核磁共振技术新进展131

一、二维NMR谱概述131

二、聚合物材料的NMR成像技术132

第七节 顺磁共振简介及在聚合物研究中的应用134

一、电子顺磁共振的基本原理134

二、ESR波谱仪及实验技术136

三、ESR谱图140

四、ESR在聚合物结构研究中的应用142

参考文献144

第四章 热分析146

第一节 热分析概论146

一、热分析发展简史146

二、热分析的定义与分类152

三、热分析的规范化与标准实验方法157

第二节 差热分析与差示扫描量热法158

一、DTA与DSC仪器的组成与原理158

二、差热分析与差示扫描量热法的理论处理161

三、影响DTA与DSC曲线的因素167

四、DTA与DSC数据的标定171

第三节 热重分析与微分热重172

一、热重分析与微分热重的基本原理172

二、热天平的基本结构175

三、影响热重数据的因素176

四、热重试验及图谱辨析179

第四节 热分析在聚合物中的应用181

一、聚合物的结晶行为182

二、聚合物液晶的多重转变187

三、聚合物的玻璃化转变温度Tg及共聚共混物相容性188

四、聚合物的热稳定性及热分解机理193

五、聚合物的剖析196

六、其他应用198

第五节 热分析联用技术的发展与热分析仪器的改进200

一、热分析联用技术201

二、热分析仪器的最新进展206

参考文献209

第五章 动态热力分析与介电分析211

第一节 热机械分析211

一、热膨胀法212

二、热机械分析213

第二节 动态热力分析215

一、动态力学分析的基本原理216

二、动态热力分析仪器226

第三节 动态热力分析在聚合物中的应用235

一、评价聚合物材料的使用性能236

二、研究聚合物材料结构与性能的关系241

三、预浸料或树脂的固化工艺研究和质量控制246

四、未知聚合物材料的初步分析248

第四节 动态介电分析248

一、动态介电分析的基本原理249

二、动态介电分析测试技术及仪器264

第五节 动态介电分析在聚合物中的应用276

一、表征聚合物的各级结构276

二、研究增塑作用277

三、研究共聚物、共混物和接枝聚合物278

四、研究老化279

五、研究固化体系280

六、研究聚合物的吸湿性282

七、研究压电聚合物及其复合材料283

八、研究极化聚合物283

第六节 动态热力分析和动态介电分析联用技术284

参考文献285

第六章 气相色谱与凝胶色谱289

第一节 色谱法的基本原理289

一、色谱法的产生与发展289

二、色谱法的基本原理290

第二节 气相色谱及其在高分子中的应用293

一、气相色谱法的特点293

二、气相色谱仪294

三、气相色谱谱图解析299

四、气相色谱在聚合物中的应用308

第三节 反气相色谱及其在高分子中的应用313

一、反气相色谱的原理313

二、聚合物样品的制备314

三、反气相色谱法在高分子方面的应用315

第四节 凝胶色谱及其数据处理320

一、凝胶色谱法的基本原理320

二、凝胶色谱法的固定相及其选择326

三、凝胶色谱法所用溶剂的选择329

四、凝胶色谱法的仪器设备330

五、高效凝胶色谱法334

六、凝胶色谱法的数据处理335

第五节 凝胶色谱在高分子研究中的应用342

一、在聚合物材料生产过程中的应用343

二、在聚合物材料加工过程中的应用345

三、在聚合物材料使用过程中的应用346

四、聚合物材料中低相对分子质量物质的测定347

五、高分子材料老化过程的研究348

六、晶态高分子形态学的研究349

第六节 气相色谱技术的最新进展350

一、气相色谱柱351

二、顶空技术351

三、固相微萃取及其进样技术351

四、热解吸与相关技术352

五、近年研究的热点353

六、应用355

第七节 凝胶色谱的进展358

一、凝胶渗透色谱仪和高效液相色谱仪结合向多用途的仪器发展358

二、仪器向更加自动化、智能化和小型组装化发展358

三、多种高灵敏度的检测器和多用途的附属设备359

四、在分离测定方法方面出现的一些新技术360

五、高效液相色谱的最新进展361

参考文献362

第七章 裂解色谱与色质联用364

第一节 聚合物热裂解的特点与一般模式365

一、聚合物热解分析的特点365

二、聚合物热裂解的一般模式365

第二节 裂解气相色谱369

一、裂解色谱的特点369

二、热裂解装置371

三、影响裂解分析的基本条件378

第三节 裂解气相色谱在高分子中的应用379

一、聚合物的定性鉴定379

二、共聚物与共混物的鉴别382

三、共聚物与共混物的组分定量分析383

四、聚合物微观结构分析385

五、聚合反应过程的研究389

第四节 有机质谱原理391

一、有机质谱的基本原理391

二、有机质谱仪简介393

三、有机质谱中的离子397

四、分裂和重排机制399

五、有机质谱图的表示方法405

第五节 有机质谱谱图解析408

一、常见典型有机化合物的谱图408

二、用质谱确定结构412

三、质谱应用的新发展——反应质谱法415

第六节 色质联用技术及其在热解分析中的应用419

一、色质联用技术419

二、色质联用技术在热解分析中的应用423

第七节 裂解色谱的进展424

一、数据库技术在裂解色谱中的应用424

二、裂解色谱法研究反应过程424

三、裂解色谱在中药管理中的应用425

四、质谱技术在蛋白质、多肽化学中的应用425

第八节 色质联用技术的新进展428

一、GC-MS技术在兴奋剂检测中的应用428

二、GC-MS-MS区分空间异构体429

三、高分辨裂解色谱－质谱法的应用430

四、LC-MS技术的应用431

参考文献431

第八章 透射电镜和扫描电镜433

第一节 概述433

第二节 光学显微镜的基本原理及其应用434

一、光学显微镜的基本原理435

二、偏光显微镜436

三、光学显微镜在聚合物研究中的应用437

四、光学显微镜联用技术在聚合物研究中的应用445

五、光学显微技术的新发展446

第三节 透射电子显微镜的成像原理及结构447

一、透射电镜的成像原理447

二、透射电镜的结构459

三、电子衍射462

第四节 透射电镜制样技术及其在聚合物中的应用463

一、制样应注意的几个问题464

二、液相成膜法465

三、超薄切片法465

四、复型法466

五、投影法468

六、刻蚀法468

第五节 扫描电子显微镜469

一、扫描电子显微镜的成像原理469

二、扫描电镜的结构470

三、扫描电镜的成像衬度472

四、扫描电镜用聚合物试样的制备技术473

第六节 电子显微镜在聚合物中的应用474

一、观察聚合物的聚集态结构474

二、研究聚合物的多相复合体系478

三、研究聚合物相对分子质量及相对分子质量分布481

四、研究聚合物乳液颗粒形态483

五、研究纤维和织物的结构及其缺陷特征484

第七节 原子力显微镜及其在聚合物中的应用484

一、原子力显微镜的工作原理485

二、原子力显微镜在聚合物领域中的应用489

参考文献496

第九章 广角X射线衍射和小角X射线散射501

第一节 X射线衍射法概述501

一、X射线法历史501

二、X射线物理503

三、光的散射和衍射507

第二节 X射线分析法原理513

一、X射线在晶体中的衍射513

二、布拉格方程的讨论515

第三节 衍射方法517

一、劳厄法517

二、周转晶体法518

三、粉末法518

第四节 广角X射线衍射法519

一、多晶照相法520

二、多晶衍射仪法522

第五节 多晶X射线衍射在高聚物中的应用525

一、物相分析525

二、结晶度的测定527

三、取向测定528

四、晶粒表观尺寸测定529

第六节 小角X射线散射法529

一、高分子晶态结构530

二、基本原理533

三、仪器准直系统533

四、X射线小角散射法在高聚物研究中的应用534

第七节 X射线法应用及最新进展534

一、计算机在X射线结构分析中的应用534

二、X射线法在定量分析中的应用537

三、CCDX射线单晶衍射仪的粉晶衍射新技术及应用540

四、X射线衍射法分析生物大分子的结构543

五、X射线粉末衍射技术在药物结构鉴定中的应用548

六、X射线在化学中的其他应用549

参考文献550

第十章 液态与固态激光光散射553

第一节 激光的产生553

一、自发辐射和受激辐射553

二、粒子数反转554

三、激光振荡554

四、激光的特性554

五、激光器555

第二节 光散射559

一、高分子溶液的光散射560

二、高分子溶液的制备573

三、光散射实验技术及原理575

四、激光散射仪器的结构576

第三节 小角激光散射（SALS）技术578

一、小角激光散射（SALS）仪工作原理578

二、实验技术582

第四节 固体小角激光散射方法的应用586

一、正交场中（Hv）材料结构的综合分析586

二、对球晶行为的研究588

参考文献598