聚合物与光基础和应用技术PDF电子书下载

第一部分 聚合物的光物理过程 2

第1章 光的吸收以及随后的光物理过程 2

1.1 原理 2

1.2 分子轨道模型 3

1.3 雅布伦斯基图 5

1.4 非共轭聚合物的吸收 5

1.5 共轭聚合物的吸收 6

1.6 电子激发态的失活 7

1.6.1 分子内失活 7

1.6.2 分子间失活 7

1.6.3 能量迁移和光子捕获 9

1.6.4 通过化学反应失活 12

1.7 偏振光的吸收和发射 13

1.7.1 吸收 13

1.7.2 手性分子的吸收 14

1.7.3 发射 15

1.8 应用 17

1.8.1 吸收光谱 17

1.8.2 发光 21

1.8.3 时间分辨光谱 22

参考文献 26

第2章 光导 29

2.1 前言 29

2.2 光生载荷子 30

2.2.1 通论 30

2.2.2 激子模型 31

2.2.3 载荷子的化学性质 32

2.2.4 载荷子产生的动力学 33

2.2.5 载荷子产生的量子产率 33

2.3 载荷子的传输 35

2.4 载荷子在无定形聚合物中的传输机理 37

2.5 掺杂 39

2.6 热处理或高能辐射处理产生的光导聚合物 41

2.7 等离子体聚合或辉光放电产生的光导聚合物 41

参考文献 41

第3章 电光和非线性光学现象 43

3.1 前言 43

3.2 基础 43

3.2.1 极化和偶极矩的电场依赖性 43

3.2.2 折射率的电场依赖性 46

3.3 表征技术 47

3.3.1 二阶现象 47

3.3.2 三阶现象 48

3.4 非线性光学材料 51

3.4.1 通论 51

3.4.2 二阶非线性光学材料 52

3.4.3 三阶非线性光学材料 56

3.5 非线性光学聚合物的应用 58

3.5.1 与长途通信相关的应用 58

3.5.2 与光学数据存储相关的应用 59

3.5.3 其它应用 60

参考文献 60

第4章 光折变 63

4.1 光折变效应 63

4.2 光折变配方设计 64

4.3 取向光折变 66

4.4 光折变材料的表征 66

4.5 应用 68

参考文献 68

第5章 光致色变 70

5.1 前言 70

5.2 线形聚合物的构象变化 71

5.2.1 溶液 71

5.2.2 膜 75

5.3 光控酶活性 76

5.4 光致各向异性（photoinduced anisotropy，PIA） 76

5.5 液晶体系的光致取向 78

5.6 光力效应 80

5.6.1 本体材料 80

5.6.2 单分子层 82

5.7 二阶非线性光学性质的光致活化 82

5.8 应用 83

5.8.1 塑料光致色变眼镜 83

5.8.2 数据存储 84

参考文献 85

第6章 与聚合物光物理过程相关的技术 88

6.1 电子摄影术—静电复印 88

6.2 聚合物光源 90

6.2.1 发光二极管 90

6.2.2 激光 96

6.3 用于光伏器件的聚合物 100

6.4 聚合物光波导 103

6.4.1 通论 103

6.4.2 光纤 104

6.4.3 聚合物平面波导 105

6.4.4 聚合物包层 105

参考文献 105

第二部分 聚合物的光致化学过程 110

第7章 合成聚合物的光化学反应 110

7.1 前言 110

7.1.1 放大效应 110

7.1.2 光化学产物的多样性 110

7.1.3 杂质生色团 112

7.1.4 羰基的光化学反应 113

7.2 交联 114

7.2.1 碳-碳双键环加成形成的交联 114

7.2.2 聚合物侧基反应形成的交联 115

7.2.3 光生活性试剂形成的交联 116

7.2.4 酚羟基断裂形成的交联 118

7.3 线形聚合物主链断裂形成的交联 119

7.4 部分聚合物的光降解 120

7.4.1 聚氯乙烯 121

7.4.2 聚硅烷 121

7.5 氧化 122

7.6 单线态氧的反应 124

7.7 重排 124

参考文献 125

第8章 生物大分子的光化学反应 127

8.1 前言 127

8.2 直接光效应 130

8.2.1 脱氧核糖核酸（DNA）的光化学反应 130

8.2.2 蛋白质的光化学反应 131

8.2.3 纤维素的光化学反应 136

8.2.4 木质素和木材的光化学反应 136

8.3 光敏化的化学反应 137

参考文献 140

第9章 与聚合物光化学过程相关的应用技术 143

9.1 光刻技术中的聚合物 143

9.1.1 前言 143

9.1.2 刻蚀过程 143

9.1.3 抗蚀材料（光刻胶） 145

9.1.4 光刻在宏观、微观和纳米尺度制造中的重要性 152

9.2 聚合物的激光烧蚀 153

9.2.1 通论 153

9.2.2 掺杂增强烧蚀 154

9.2.3 激光烧蚀聚合物的设计 155

9.2.4 激光烧蚀完成的薄膜沉积和有机化合物的合成 155

9.2.5 激光解吸附质谱和介质辅助激光解吸附／离子化（MALDI） 156

9.2.6 聚合物表面周期纳米结构的产生 157

9.2.7 激光等离子体推进器 157

9.3 商品聚合物的稳定性 158

9.3.1 前言 158

9.3.2 紫外吸收剂 159

9.3.3 能量淬灭剂 161

9.3.4 链终止剂（自由基捕捉剂） 161

9.3.5 氢过氧化物分解剂 163

9.3.6 稳定剂的复配和协同效应 164

9.3.7 稳定剂的自我消耗和损耗 165

参考文献 165

第三部分 聚合物的光化学合成 170

第10章 光聚合 170

10.1 前言 170

10.2 自由基聚合的光引发 170

10.2.1 通论 170

10.2.2 活性自由基的产生 170

10.3 离子聚合的光引发 178

10.3.1 阳离子聚合 178

10.3.2 阴离子聚合 183

10.4 拓扑化学聚合 186

10.4.1 通论 186

10.4.2 双炔的拓扑化学光聚合 186

10.4.3 二烯的拓扑化学光聚合 187

参考文献 188

第11章 与光聚合相关的应用技术 191

11.1 通论 191

11.2 涂料、密封剂和结构性黏结剂的交联 192

11.2.1 自由基交联 192

11.2.2 阳离子交联 194

11.2.3 二元交联 194

11.3 牙齿防治和重塑体系的交联 196

11.4 立体光刻-微制造 198

11.5 印刷版 199

11.5.1 前言 199

11.5.2 聚合物凸版印刷版的结构 199

11.5.3 光敏层的组成 199

11.5.4 浮雕结构的产生 199

11.6 印刷墨的交联 200

11.7 全息摄影术 200

11.7.1 原理 200

11.7.2 全息图形成的机理 201

11.7.3 多色全息记录 201

11.7.4 全息摄影材料 202

11.7.5 全息技术的应用 202

11.8 嵌段和接枝聚合物的光致合成 203

11.8.1 原理 203

11.8.2 通过光化学接枝完成的表面改性 205

参考文献 206

第四部分 其它应用技术 212

第12章 用于光存储的聚合物 212

12.1 通论 212

12.2 目前使用的光学数据存储系统 212

12.2.1 光盘（CD）和数字通用光盘（DVD） 212

12.2.2 蓝光光盘 214

12.3 未来的光学数据存储系统 214

12.3.1 通论 214

12.3.2 体全息摄影术 215

12.3.3 光致表面形貌存储 216

参考文献 216

第13章 聚合物光传感器 218

13.1 通论 218

13.2 具有化学传感活性的聚合物 219

13.2.1 共轭聚合物 219

13.2.2 光纤传感器 222

13.2.3 位移传感器 222

13.3 作为转换材料载体的聚合物 223

参考文献 224

第14章 聚合物光催化剂 225

14.1 通论 225

14.2 作为活性光催化剂的聚合物 225

14.2.1 共轭聚合物 225

14.2.2 带有芳族侧基的线形聚合物 226

14.3 作为无机光催化剂载体的聚合物 227

参考文献 228