現(xiàn)代化學(xué)研究技術(shù)與實(shí)踐

前言

研究生教育是高等教育結(jié)構(gòu)中最高層次的教育，肩負(fù)著為國家現(xiàn)代化建設(shè)培養(yǎng)高素質(zhì)、高層次創(chuàng)新性人才的重任，是我國增強(qiáng)綜合國力、增強(qiáng)國際競爭力的重要支撐。結(jié)合國家新形勢下研究生教育發(fā)展的趨勢，為推進(jìn)研究生分類培養(yǎng)，同時(shí)為提高研究生的培養(yǎng)質(zhì)量和研究生教學(xué)的整體水平，必須加強(qiáng)研究生的教材建設(shè)，更新教學(xué)內(nèi)容，把研究生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)放到突出位置上，建立適應(yīng)新的研究生培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)科研要求、有高校各自特色的研究生教學(xué)用書。根據(jù)中山大學(xué)研究生院關(guān)于全面修改調(diào)整研究生培養(yǎng)方案的要求，從分類培養(yǎng)化學(xué)及相關(guān)專業(yè)研究生創(chuàng)新人才的整體目標(biāo)考慮，化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院在原有研究生課程“現(xiàn)代化學(xué)研究方法與技術(shù)”的基礎(chǔ)上，成立了“研究生化學(xué)綜合技能實(shí)驗(yàn)室”教學(xué)實(shí)踐平臺，對研究生課程體系進(jìn)行整合、改革、優(yōu)化：獨(dú)立設(shè)置“現(xiàn)代化學(xué)研究技術(shù)與實(shí)踐——理論教學(xué)”、“現(xiàn)代化學(xué)研究技術(shù)與實(shí)踐——實(shí)驗(yàn)教學(xué)”兩門相互聯(lián)系、相互補(bǔ)充的研究生課程，形成了理論聯(lián)系實(shí)踐的“一體化、開放式”課程新體系?；谏鲜鲅芯可虒W(xué)理念和教學(xué)改革思路，為配合我院研究生化學(xué)綜合技能實(shí)驗(yàn)室對原來研究生課程體系和教學(xué)內(nèi)容的全面整合、優(yōu)化和改革，我們在學(xué)院原有講義的基礎(chǔ)上編寫了一套《現(xiàn)代化學(xué)研究技術(shù)與實(shí)踐》教材，分為《方法篇》、《實(shí)驗(yàn)篇》和《儀器篇》三冊。其中《方法篇》以介紹現(xiàn)代化學(xué)研究技術(shù)的基本原理及其在科研、教學(xué)、生產(chǎn)等領(lǐng)域的應(yīng)用為主；《實(shí)踐篇》則通過一些典型的、前沿性的實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生了解如何運(yùn)用現(xiàn)代化學(xué)研究技術(shù)進(jìn)行科學(xué)實(shí)踐；《儀器篇》，根據(jù)我院實(shí)驗(yàn)中心的儀器設(shè)備情況，主要介紹各種現(xiàn)代科學(xué)儀器和研究技術(shù)的基本原理、構(gòu)造和使用方法。本套教材匯聚了我院從事研究生教學(xué)的眾多老師多年的教學(xué)實(shí)踐成果，凝聚了各位老師的辛勤勞動(dòng)。本書分為十四章，內(nèi)容包括：元素分析、質(zhì)譜、核磁共振技術(shù)、色譜、紫外可見吸收光譜、紅外和拉曼光譜、熒光光譜、近紅外光譜、X射線衍射、分子磁學(xué)、電子顯微鏡、高分子中的熱分析、多孔材料的氣體吸附分析、化學(xué)合成新技術(shù)等。書中介紹的技術(shù)內(nèi)容深入淺出、涉及的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。本書的作者都是中山大學(xué)化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院教學(xué)第一線的具有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師。具體分工如下：萬一千編寫第一、二、三章，朱芳編寫第四章，劉嵐編寫第五、六、七章，甘峰編寫第八章，潘梅編寫第九章，張偉雄編寫第十章，易菊珍編寫第十一、十二章，張杰鵬編寫第十三章，劉軍民編寫第十四章，全書由萬一千、蘇成勇、童葉翔統(tǒng)稿。本書在編寫過程中，得到了中山大學(xué)研究生教育教學(xué)改革項(xiàng)目、廣東省學(xué)位與研究生教育改革研究項(xiàng)目、廣東省研究生示范課程建設(shè)項(xiàng)目的支持；得到了學(xué)校研究生院、學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)，以及其他許多老師的大力支持和熱情幫助，在此向所有支持者表示衷心的感謝！由于編者學(xué)識水平和經(jīng)驗(yàn)有限，書中難免存在疏漏和不當(dāng)之處，懇請有關(guān)專家和讀者批評指正。編者2011年5月中山大學(xué)康樂園

內(nèi)容概要

萬一千等編著的《現(xiàn)代化學(xué)研究技術(shù)與實(shí)踐(方法篇)》是在中山大學(xué)多年研究生化學(xué)教學(xué)研究和改革以及教學(xué)實(shí)踐基礎(chǔ)上編寫而成的，是《現(xiàn)代化學(xué)研究技術(shù)與實(shí)踐》叢書中的一冊。本書緊密結(jié)合化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心的儀器設(shè)備，系統(tǒng)介紹了現(xiàn)代化學(xué)研究技術(shù)的基本原理及其在科研、教學(xué)、生產(chǎn)等領(lǐng)域的最新應(yīng)用。在介紹各種現(xiàn)代儀器分析技術(shù)的同時(shí)，力圖反映現(xiàn)代化學(xué)研究技術(shù)在學(xué)科發(fā)展前沿的應(yīng)用與實(shí)踐，注重培養(yǎng)研究生的獨(dú)立思考能力、分析問題和解決問題的能力。
《現(xiàn)代化學(xué)研究技術(shù)與實(shí)踐(方法篇)》可作為高等院?；瘜W(xué)類和近化學(xué)類專業(yè)（生物、醫(yī)藥、藥學(xué)、化工、食品、農(nóng)林材料科學(xué)與工程、環(huán)境科學(xué)與工程等）研究生教材，也可供相關(guān)科研與教學(xué)人員參考使用。

書籍目錄

第一章 元素分析
  第一節(jié) 元素分析的原理
  第二節(jié) 元素分析的應(yīng)用舉例
  參考文獻(xiàn)
第二章 質(zhì)譜
第三章 核磁共振技術(shù)
第四章 色譜
第五章 紫外-可見吸收光譜
第六章 紅外和拉曼光譜
第七章 熒光光譜法
第八章 近紅外光譜分析法
第九章 X射線衍射分析原理及應(yīng)用
第十章 分子磁學(xué)簡介
第十一章 電子顯微鏡及其應(yīng)用
第十二章 熱分析在高分子研究中的應(yīng)用
第十三章 多孔材料的氣體吸附分析
第十四章 化學(xué)合成新技術(shù)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：Toda等從熔體結(jié)晶的聚偏氯乙烯／聚丙烯酸乙酯共混物中分離出了聚偏氯乙烯的單晶。透射電鏡和電子衍射的結(jié)果表明，在鏈柱和晶面法向有25?！?7。的傾斜角，片晶呈現(xiàn)椅式的三維形狀，在生長方向上，生長出一系列同向的螺旋狀臺階。推測正是這些同向螺旋臺階的持續(xù)生成，造成了環(huán)帶球晶徑向上片晶間的扭轉(zhuǎn)取向關(guān)系。Liu等聲稱他們用原子力顯微鏡觀察到了扭轉(zhuǎn)的單根片晶，遺憾的是，作者未能將扭轉(zhuǎn)的周期和光學(xué)顯微鏡下的周期對應(yīng)起來。Singfield等對手性的聚表氯醇研究表明，手性的高分子結(jié)晶時(shí)出現(xiàn)環(huán)帶，但外消旋的共混物沒有環(huán)帶。他們觀察到球晶表面的凹凸起伏并不是同心圓，而是螺旋形的，其方向取決于分子的手性。當(dāng)片晶是自由表面向上時(shí)，R-構(gòu)型的顯示順時(shí)針的螺旋，S一構(gòu)型的顯示逆時(shí)針的螺旋。進(jìn)一步的研究結(jié)果表明，R-構(gòu)型的聚氧化丙烯環(huán)帶球晶的片晶扭轉(zhuǎn)為右手螺旋，而R-構(gòu)型的聚羥基丁酸酯則為左手螺旋，反之亦相反。Singfield等推測球晶內(nèi)不同層次上的手性，如分子的手性、構(gòu)象的手性和形態(tài)上的手性，決定了片晶的扭轉(zhuǎn)及方向。對于環(huán)帶形成的諸多原因，如不對稱應(yīng)力、均勻分布的螺位錯(cuò)、所加入的共混物、相互作用能密度、同向的螺旋臺階、球晶內(nèi)不同層次的手性等，目前尚無一個(gè)可以完全解釋晶片周期性扭曲的理論。環(huán)帶球晶的形成機(jī)制還有待于更深層次的研究來合理解釋理論上的分歧。為了深入地研究環(huán)帶球晶中片晶排列方式之間的轉(zhuǎn)變過程，范澤夫等選擇了結(jié)晶速度較慢的聚（3一羥基丁酸一共聚P3-羥基己酸）（PHB-co-HHx）并利用AFM對片晶生長中的扭轉(zhuǎn)過程進(jìn)行了原位觀測。觀察了片晶在不同取向之間的扭轉(zhuǎn)過程。可以看到PHB-co-HHx共聚物環(huán)帶球晶中片晶的扭轉(zhuǎn)不是均勻連續(xù)的，沿球晶徑向發(fā)散的直立片晶在生長到一定長度后，逐漸向球晶的周向彎曲，并扭轉(zhuǎn)形成平躺取向的片晶。平躺取向的片晶通過螺位錯(cuò)及誘導(dǎo)成核產(chǎn)生許多新的沿徑向生長的直立取向的片晶。我們對環(huán)帶球晶的初步研究表明，片晶在扭轉(zhuǎn)過程中不一定嚴(yán)格圍繞一徑向晶軸。在扭轉(zhuǎn)過程中，片晶的生長方向可能出現(xiàn)周期性改變。由于直立取向的片晶向圓周方向的彎曲以及平躺取向的片晶通過誘導(dǎo)成核和螺位錯(cuò)等方式的生長，導(dǎo)致觀測到片晶的扭曲一般出現(xiàn)在一較窄的區(qū)間。

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《研究技術(shù)與實(shí)踐(方法篇)》是現(xiàn)代化學(xué)研究技術(shù)與實(shí)踐之一。

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