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第1章 绪论 1

1.1生物质材料概述 1

1.2生物质材料的基本组成 2

1.3生物质材料的一般特性和特征 3

1.4生物质材料的结构与表征 5

1.4.1生物质材料的化学结构 5

1.4.2生物质材料的链构象和聚集态结构 12

1.4.3生物质材料的结构表征 16

参考文献 17

第2章 傅里叶变换红外光谱 18

2.1傅里叶变换红外光谱概述 18

2.1.1 FTIR光谱仪的组成结构 18

2.1.2 FTIR光谱仪的特点 19

2.2红外光谱的产生 20

2.3傅里叶变换红外光谱实验技术 23

2.3.1红外光谱的透光材料 23

2.3.2固体制样技术 23

2.3.3 FTIR光谱的数据处理 24

2.4傅里叶变换红外光谱的解析 25

2.4.1红外谱图的三要素 25

2.4.2红外光谱的定性分析 25

2.4.3红外光谱的定量分析 27

2.5 FTIR在生物质材料中的应用实例 29

2.5.1 FTIR在生物质材料研究中的应用概述 29

2.5.2 FTIR在纤维素研究中的应用实例 32

2.5.3 FTIR在木质素研究中的应用实例 35

2.5.4 FTIR在木材研究中的应用实例 39

2.5.5 FTIR在其他生物质材料研究中的应用实例 43

参考文献 46

第3章 核磁共振谱 48

3.1核磁共振概述 48

3.2核磁共振基本原理 48

3.3核磁共振的化学位移 50

3.4 1 H - NMR在生物质材料中的应用实例 54

3.4.1 1 H-NMR谱提供的主要信息及其解析 54

3.4.2 1 H-NMR在生物质材料中的应用实例 55

3.5 13 C-NMR在生物质材料中的应用实例 62

3.5.1 13C-NMR谱提供的主要信息及其解析 62

3.5.2 13 C-NMR在生物质材料中的应用实例 63

3.6二维核磁共振谱及应用 70

参考文献 72

第4章 扫描电子显微镜 73

4.1概述 73

4.1.1扫描电子显微镜的构造 73

4.1.2扫描电子显微镜的工作原理 75

4.1.3扫描电子显微镜的三要素及焦深 76

4.1.4扫描电子显微镜的特点 77

4.2扫描电子显微镜的样品制备技术 77

4.2.1扫描电子显微镜样品的基本要求 77

4.2.2扫描电子显微镜的一般制样方法 78

4.3电子显微镜的微区化学分析技术 78

4.4 SEM在生物质材料中的应用实例 79

4.4.1 SEM对材料表面形貌的分析 79

4.4.2 SEM对材料断口形貌的分析 81

4.4.3 SEM对纳米材料形态及结构的分析 83

4.4.4 SEM对多相复合体系结构的分析 85

4.4.5 SEM对材料微区化学成分分析 88

4.4.6 SEM在生物质材料研究中的其他应用 90

参考文献 93

第5章 X射线光电子能谱 94

5.1 X射线光电子能谱概述 94

5.2 X射线光电子能谱实验技术 94

5.2.1样品的制备技术 94

5.2.2离子束溅射技术 95

5.2.3样品荷电的校准 96

5.2.4 XPS的采样深度 96

5.3结合能 96

5.3.1结合能的概念 96

5.3.2 XPS电子结合能的测定 97

5.4 XPS谱图分析技术 98

5.4.1表面元素定性分析 98

5.4.2表面元素的化学价态分析 99

5.4.3表面元素的定量分析 100

5.4.4元素沿深度方向的分布分析 102

5.5 X射线光电子能谱分析在生物质材料中的应用实例 103

5.5.1表面元素的组成 104

5.5.2表面结构的表征 106

5.5.3生物质材料性能演变的表征 111

参考文献 113

第6章 动态力学分析 114

6.1动态力学基础 114

6.2动态力学分析实验技术 116

6.3动态力学分析在生物质材料中的应用实例 119

6.3.1生物质材料力学性能的表征 119

6.3.2生物质材料玻璃化温度的确定 123

6.3.3生物质材料耐热性的表征 124

6.3.4其他 125

参考文献 126

第7章 热重分析 127

7.1热重分析概述 127

7.1.1 TG的基本原理与仪器 127

7.1.2热天平的基本结构 127

7.1.3热重分析的应用 129

7.2热重分析实验技术 129

7.2.1试样量和试样皿 129

7.2.2升温速率 129

7.2.3气氛的影响 131

7.2.4挥发物的冷凝（再凝聚） 131

7.2.5浮力 131

7.3热重分析在生物质材料中的应用实例 131

7.3.1生物质材料热稳定性的表征 131

7.3.2生物质材料热氧稳定性的表征 134

7.3.3生物质材料化学反应过程中的动力学解析 135

7.3.4其他 137

参考文献 139

第8章 差示扫描量热分析 141

8.1差示扫描量热分析概述 141

8.1.1差示扫描量热分析的测量原理 141

8.1.2差示扫描量热分析曲线方程 141

8.2差示扫描量热分析实验技术 143

8.2.1仪器方面的因素 143

8.2.2操作条件的因素 143

8.2.3试样方面的因素 144

8.3差示扫描量热分析在生物质材料中的应用实例 144

8.3.1结晶度和结晶温度的测定 145

8.3.2熔点和玻璃化温度的测定 147

8.3.3反应动力学 149

8.3.4结合水含量的测定 151

8.3.5化学反应的测定 154

8.3.6其他 155

参考文献 157

第9章 锥形量热分析 159

9.1锥形量热分析概述 159

9.2锥形量热分析实验技术 159

9.2.1耗氧原理 159

9.2.2不完全燃烧及特殊元素成分对耗氧燃烧热的影响 160

9.2.3燃烧体系氧含量的分析与测定 160

9.2.4锥形量热仪的工作原理 161

9.2.5锥形量热仪的构造及测量技术 162

9.3锥形量热分析的燃烧参数 164

9.4锥形量热分析在生物质材料中的应用实例 165

9.4.1生物质材料的阻燃性表征 165

9.4.2生物质材料的阻燃机理解析 170

参考文献 173

第10章 生物质材料的流变分析 175

10.1材料流变学概述 175

10.2材料的流变测量学 176

10.3流变分析在生物质材料中的应用实例 178

10.3.1黏度的表征与应用 178

10.3.2生物质材料的流变行为 182

10.3.3生物质材料的蠕变行为 186

10.3.4转矩流变仪在生物质材料中的应用 190

参考文献 192

第11章 其他现代分析技术 193

11.1 X射线衍射分析 193

11.1.1原理及技术 193

11.1.2 X射线衍射分析在生物质材料中的应用实例 195

11.2原子力显微镜分析 198

11.2.1原理及技术 199

11.2.2原子力显微镜分析在生物质材料中的应用实例 200

11.3凝胶渗透色谱分析 206

11.3.1原理及技术 206

11.3.2凝胶渗透色谱分析在生物质材料中的应用实例 207

11.4激光小角散射技术 211

11.4.1原理及技术 211

11.4.2激光小角散射技术分析在生物质材料中的应用实例 213

11.5电子自旋共振谱 216

11.5.1原理及技术 216

11.5.2电子自旋共振谱在生物质材料中的应用实例 219

11.6气相色谱-傅里叶红外光谱联用技术 224

11.6.1原理及技术 224

11.6.2气相色谱-傅里叶红外光谱联用技术在生物质材料中的应用实例 225

参考文献 227