功能高分子試卷(編輯修改稿)
2025-07-06 23:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 材料 在材料表面種植、培養(yǎng)細(xì)胞、制備適合細(xì)胞生長的高分子材料是實現(xiàn)良好生物相容性的根本途徑。 什么是納米材料？它有何特性？如何制備高分子納米復(fù)合材料？ 廣義地說，納米材料是指在三維空間中至少有一維處在納米尺度范圍（~100nm）或由他們作為基本單元構(gòu)成的材料。（1）表面與界面效應(yīng)這是指納米晶體粒表面原子數(shù)與總原子數(shù)之比隨粒徑變小而急劇增大后所引起的性質(zhì)上的變化。例如粒子直徑為10納米時，微粒包含4000個原子，表面原子占40%；粒子直徑為1納米時，微粒包含有30個原子，表面原子占99%。主要原因就在于直徑減少，表面原子數(shù)量增多。再例如，粒子直徑為10納米和5納米時，比表面積分別為90米2/克和180米2/克。如此高的比表面積會出現(xiàn)一些極為奇特的現(xiàn)象，如金屬納米粒子在空中會燃燒，無機納米粒子會吸附氣體等等。（2）小尺寸效應(yīng)當(dāng)納米微粒尺寸與光波波長，傳導(dǎo)電子的德布羅意波長及超導(dǎo)態(tài)的相干長度、透射深度等物理特征尺寸相當(dāng)或更小時，它的周期性邊界被破壞，從而使其聲、光、電、磁，熱力學(xué)等性能呈現(xiàn)出“新奇”的現(xiàn)象。例如，銅顆粒達(dá)到納米尺寸時就變得不能導(dǎo)電；絕緣的二氧化硅顆粒在20納米時卻開始導(dǎo)電。再譬如，高分子材料加納米材料制成的刀具比金鋼石制品還要堅硬。利用這些特性，可以高效率地將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?、電能，此外又有可能?yīng)用于紅外敏感元件、紅外隱身技術(shù)等等。（3）量子尺寸效應(yīng)當(dāng)粒子的尺寸達(dá)到納米量級時，費米能級附近的電子能級由連續(xù)態(tài)分裂成分立能級。當(dāng)能級間距大于熱能、磁能、靜電能、靜磁能、光子能或超導(dǎo)態(tài)的凝聚能時，會出現(xiàn)納米材料的量子效應(yīng)，從而使其磁、光、聲、熱、電、超導(dǎo)電性能變化。例如，有種金屬納米粒子吸收光線能力非常強，水就會變得完全不透明。（4）宏觀量子隧道效應(yīng)微觀粒子具有貫穿勢壘的能力稱為隧道效應(yīng)。納米粒子的磁化強度等也有隧道效應(yīng)，它們可以穿過宏觀系統(tǒng)的勢壘而產(chǎn)生變化，這種被稱為納米粒子的宏觀量子隧道效應(yīng)。制備方法：納米單元與高分子直接共混。可以形成溶液形式、乳液形式或熔乳形式共混。 在高分子基體中原位生成納米單元。 在納米單元存在下單位分子原位聚合生成高分子 納米單元和高分子同時生產(chǎn)。十、談?wù)勀銓δ芨叻肿硬牧夏骋活I(lǐng)域研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的認(rèn)識。 材料是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類文明的重要里程碑，如今有人將能源、信息和材料并列為新科技革命的三大支柱。材料是新材料發(fā)展的方向， 而功能高分子材料占有舉足輕重的地位，由于其原料豐富、種類繁多，發(fā)展十分迅速，已成為新技術(shù)革命必不可少的關(guān)鍵材料。 在原來高分子材料的基礎(chǔ)上， 可將功能高分子材料分為兩類：一類是以改進(jìn)其性能為目的的高功能高分子材料；另一類是為賦予其某種新功能的新型功能高分子材料。CO2功能高分子材料，在不同催化劑作用下，以CO2為基本原料與其他化合物縮聚成多種共聚物。其中研究較多、已取得實質(zhì)性進(jìn)展、并具有應(yīng)用價值和開發(fā)前景的共聚物是由CO2與環(huán)氧化合物通過開鍵、開環(huán)、縮聚制得的CO2共聚物脂肪族碳酸酯。把長期以來因石化能源燃燒和代謝而排放的污染環(huán)境、產(chǎn)生溫室效應(yīng)的CO2視為一種新的資源。利用它與其他化合物共聚，合成新型CO2共聚物材料，對解決當(dāng)今世界日趨嚴(yán)重的CO2含量增高等問題有重要的現(xiàn)實意義。功能高分子材料其獨特的功能和不可替代的特性已帶來各個領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步，甚至質(zhì)的飛躍，且在各行業(yè)已產(chǎn)生相當(dāng)高的經(jīng)濟和社會效益，并導(dǎo)致許多新產(chǎn)品的出現(xiàn)。一方面，改進(jìn)通用有機高分子材料，在不斷提高它們的使用性能的同時，擴大其應(yīng)用范圍。另一方面，與人類自身密切相關(guān)、具有特殊功能的材料的研究也在不斷加強。因此，功能高分子材料是未來材料科學(xué)與工程技術(shù)領(lǐng)域的重要發(fā)展方向，必將影響人類的生產(chǎn)和生活產(chǎn)。十一、影響高吸水性樹脂性能的因素有哪些？試舉例說明。影響高吸水性樹脂吸水性能的因素主要有：化學(xué)組成、分子結(jié)構(gòu)及高吸水性樹脂中的網(wǎng) 狀結(jié)
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