現(xiàn)代高分子研究方法

目錄
前言
第1章　小角中子散射　1
1.1　中子散射基本理論　1
1.1.1　相干散射長度　2
1.1.2　散射截面　3
1.1.3　基本散射方程　4
1.1.4　散射函數(shù)計(jì)算方法　7
1.1.5　散射強(qiáng)度　8
1.2　確定高斯鏈結(jié)構(gòu)的理論　9
1.2.1　自由連接鏈的末端距和回轉(zhuǎn)半徑　10
1.2.2　使用小角度中子束的原因　12
1.2.3　對比度與氘化處理　13
1.2.4　Debye結(jié)構(gòu)函數(shù)與Guinier公式　15
1.2.5　高分子溶液的滲透壓　17
1.2.6　實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析方法　18
1.3　高含量氘標(biāo)記法　20
1.3.1　濃溶液體系散射理論　20
1.3.2　同位素餛合體系散射理論　21
1.3.3　氘標(biāo)記引起的擾動(dòng)　21
1.4　測定非稀溶液中鏈結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)　22
1.4.1　本體體系　22
1.4.2　濃溶液體系　24
1.4.3　半稀溶液體系　25
1.5　測定溶液中嵌段共聚物球形膠束的結(jié)構(gòu)　26
1.5.1　膠束散射理論　26
1.5.2　核-殼膠束的形狀因子　27
1.5.3　核-高斯鏈膠束模型　28
主要參數(shù)　29
參考文獻(xiàn)　30
第2章　小角X射線散射　32
2.1　小角X射線散射基礎(chǔ)　32
2.1.1　散射角度　33
2.1.2　散射基礎(chǔ)理論　33
2.1.3　相關(guān)函數(shù)與散射強(qiáng)度　36
2.1.4　散射體和散射現(xiàn)象的倒易關(guān)系　38
2.2　理論和模型方法　41
2.2.1　Debye-Bueche統(tǒng)計(jì)理論　41
2.2.2　傅里葉變換法　43
2.2.3　—維相關(guān)函數(shù)　44
2.2.4　散射統(tǒng)計(jì)　47
2.3　實(shí)驗(yàn)條件和數(shù)據(jù)處理　51
2.3.1　實(shí)驗(yàn)條件　52
2.3.2　數(shù)據(jù)處理　53
2.4　小角X射線散射的應(yīng)用　57
2.4.1　微觀結(jié)構(gòu)參數(shù)的分析　57
2.4.2　聚合物取向與形變　62
2.4.3　聚合空洞化　64
2.4.4　分形維數(shù)　66
主要參數(shù)　67
參考文獻(xiàn)　68
第3章　正電子湮滅譜　71
3.1　正電子及其與材料的作用　71
3.1.1　正電子　71
3.1.2　正電子與材料的作用　72
3.2　正電子源及探測Y光子的方法　73
3.2.1　正電子源　73
3.2.2　探測Y光子的方法　74
3.3　正電子湮滅壽命譜儀的原理　74
3.3.1　基本原理　74
3.3.2　快-快符合 PALS　75
3.3.3　快-慢符合 PALS　76
3.4　湮滅壽命組成與連續(xù)譜　77
3.4.1　離散湮滅壽命組成　77
3.4.2　連續(xù)湮滅譜　79
3.5　PALS表征高分子材料的自由體積　79
3.5.1　o-Ps壽命和自由體積空洞尺寸關(guān)系　79
3.5.2　自由體積分布函數(shù)　81
3.5.3　高分子材料的PALS實(shí)驗(yàn)　82
3.6　正電子湮滅多普勒展寬能譜和角關(guān)聯(lián)譜　84
3.6.1　正電子湮滅多普勒展寬能譜　84
3.6.2　正電子湮滅角關(guān)聯(lián)譜　90
參考文獻(xiàn)　91
第4章　太赫茲時(shí)域光譜　92
4.1　太赫茲光波的特點(diǎn)　92
4.2　透射式太赫茲時(shí)域光譜儀　93
4.2.1　光譜儀的主要部件　93
4.2.2　光譜儀工作原理　100
4.3　樣品的太赫茲光譜參數(shù)　101
4.3.1　光譜參數(shù)　101
4.3.2　樣品中的回波　103
4.3.3　水的太赫茲吸收光譜　105
4.4　透射式THz-TDS在高分子方面的應(yīng)用　107
4.4.1　高分子材料的太赫茲光譜特征　107
4.4.2　超寬帶透射式THz-TDS　110
4.5　反射式THz-TDS及在高分子方面的應(yīng)用　112
4.5.1　反射式THz-TDS譜儀的結(jié)構(gòu)　112
4.5.2　高分子溶脹的實(shí)時(shí)測量　113
4.5.3　太赫茲時(shí)域衰減全反射光譜　116
4.6　太赫茲橢偏儀　117
4.6.1　THz-SE的結(jié)構(gòu)與原理　118
4.6.2　THz-SE 的應(yīng)用　119
4.7　太赫茲成像　119
4.7.1　太赫茲時(shí)域光譜成像技術(shù)　120
4.7.2　連續(xù)波成像技術(shù)　120
4.7.3　太赫茲衍射成像方法　121
4.7.4　太赫茲成像的應(yīng)用　122
參考文獻(xiàn)　123
第5章　和頻振動(dòng)光譜　125
5.1　和頻光產(chǎn)生的原理　125
5.1.1　和頻振動(dòng)光譜原理簡介　125
5.1.2　非線性光學(xué)及和頻光的產(chǎn)生原理　126
5.2　光束與界面間的作用　127
5.3　和頻公式　130
5.3.1　和頻光的幾何路線公式　130
5.3.2　表面約束坐標(biāo)系下的誘導(dǎo)極化　131
5.3.3　入射電場產(chǎn)生的表面電場　132
5.3.4　誘導(dǎo)極化產(chǎn)生的和頻光電場　133
5.3.5　二階非線性極化率　134
5.4　和頻公式的實(shí)驗(yàn)意義　137
5.4.1　表面特異性　137
5.4.2　共振和非共振極化率　138
5.5　和頻光譜的解釋　143
5.5.1　振動(dòng)共振　143
5.5.2　界面構(gòu)象　145
5.5.3　極性取向　146
5.5.4　分子傾斜角　148
5.6　和頻光譜建模　149
5.6.1　建模原因　149
5.6.2　簡單洛倫茲模型　150
5.7　反射和頻光譜　151
5.7.1　主要原理　151
5.7.2　儀器結(jié)構(gòu)　153
5.7.3　棱鏡類型和基體材料　156
5.7.4　光譜中的噪聲　157
5.8　和頻光譜用于高分子界面研究　158
5.8.1　高分子與水的界面　158
5.8.2　高分子與金屬的界面　161
主要參數(shù)　163
參考文獻(xiàn)　164
第6章　光學(xué)超分辨率顯微術(shù)　166
6.1　阿貝衍射極限　166
6.1.1　衍射極限產(chǎn)生的原因　166
6.1.2　突破衍射極限的方法　167
6.2　坐標(biāo)定向顯微術(shù)　171
6.2.1　STED原理　171
6.2.2　STED結(jié)構(gòu)　172
6.3　坐標(biāo)隨機(jī)顯微術(shù)　173
6.3.1　坐標(biāo)隨機(jī)顯微術(shù)與STED的差別　173
6.3.2　坐標(biāo)隨機(jī)顯微術(shù)的成像原理　174
6.3.3　PALM 技術(shù)　174
6.3.4　STORM技術(shù)　175
6.3.5　其他技術(shù)　176
6.4　三維成像OSRM技術(shù)　177
6.4.1　衍射限制的3D成像技術(shù)　177
6.4.2　坐標(biāo)定向3D成像技術(shù)　178
6.4.3　坐標(biāo)隨機(jī)3D成像技術(shù)　179
6.5　用于高分子研究的OSRM熒光探針　180
6.5.1　表征探針的參數(shù)　180
6.5.2　各種OSRM技術(shù)中的探針性質(zhì)　184
6.5.3　探針成分類型　185
6.6　OSRM在高分子研究中的應(yīng)用　191
6.6.1　聚合領(lǐng)域　191
6.6.2　溶液中的行為　193
6.6.3　本體中的行為　194
6.6.4　結(jié)晶領(lǐng)域　196
6.6.5　凝膠中的行為　196
6.6.6　相變領(lǐng)域　197
參考文獻(xiàn)　198
第7章　反相氣相色譜　201
7.1　基本原理與基本參數(shù)　201
7.1.1　基本原理與方法　201
7.1.2　基本參數(shù)　202
7.2　表面色散自由能　204
7.2.1　探針　204
7.2.2　Dorris-Gray方法　205
7.2.3　Schultz方法　206
7.2.4　Dorris-Gray和Schultz方法的關(guān)系　208
7.3　路易斯酸堿常數(shù)　210
7.3.1　有機(jī)液體的路易斯酸堿性　210
7.3.2　測量與計(jì)算方法　211
7.4　溶劑與高分子間的作用參數(shù)　216
7.4.1　溶劑分子的無限稀釋擴(kuò)散系數(shù)　216
7.4.2　溶劑的無限稀釋質(zhì)量分?jǐn)?shù)活度系數(shù)　219
7.4.3　Flory相互作用參數(shù)　222
7.5　高分子的溶解度參數(shù)　223
7.5.1　Hilderbrand 溶解度參數(shù)　223
7.5.2　Hansen溶解度參數(shù)　224
7.6　高分子間的相互作用參數(shù)　226
主要參數(shù)　228
參考文獻(xiàn)　230