合理应用天然资源是有序社会、健康社会的一个基本要求，也是广大科技人员的基本使命。考虑到天然资源极为广泛，所以本书主要介绍一些经常涉及的天然资源及利用它们加工形成的先进材料。这些天然资源主要是纤维素、木质素、半纤维素、壳聚糖、植物多酚、动植物油、加拿大一枝黄花、右旋糖酐、柿叶、软木脂、环糊精和蚕丝，而所形成的先进材料涉及广泛的材料领域，如智能材料、纳米材料、功能材料、复合材料、医用材料、环保材料、农用处理材料等。
样章试读
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前言
第1章 基于纤维素的先进材料 1
1.1 引言 1
1.1.1 纤维素的结构 1
1.1.2 纤维素的表面性能 1
1.1.3 纤维素的吸附性能 1
1.2 基于纤维素的抗静电材料 2
1.3 基于纤维素的光敏型功能材料 2
1.4 基于纤维素的分离材料 2
1.4.1 高分子螯合剂 2
1.4.2 离子交换剂 3
1.5 基于纤维素的吸附材料 3
1.5.1 高吸水性材料 3
1.5.2 吸油材料 3
1.5.3 其他吸附功能 4
1.6 基于纤维素的智能材料 4
1.6.1 pH 响应水凝胶 4
1.6.2 形状记忆纤维 4
1.6.3 蓄热调温纤维 4
1.7 基于纤维素的医用材料 4
1.7.1 医用材料 4
1.7.2 抗菌材料 5
1.7.3 药物缓释材料 6
1.8 基于纤维素的工程材料 11
1.8.1 液晶 11
1.8.2 阻尼材料 11
1.8.3 生物可降解材料 11
1.8.4 高强高模功能材料 12
1.8.5 新型再生纤维素纤维 13
1.9 基于纤维素的碳材料 14
1.10 纳米纤维素 14
1.10.1 纳米纤维素的特点 14
1.10.2 纳米纤维素的分类 14
1.10.3 纳米纤维素的制备 16
1.10.4 纳米纤维素制备方法的比较 18
1.10.5 基于纳米纤维素的先进材料 19
1.11 基于纤维素衍生物的凝胶 39
1.11.1 纤维素凝胶研究进展 41
1.11.2 纤维素凝胶的制备方法 42
1.11.3 纤维素凝胶的应用 44
1.11.4 纤维素醚凝胶 44
1.12 纤维素衍生物的功能化 56
1.12.1 纤维素的活化 56
1.12.2 纤维素的溶解 58
1.12.3 纤维素的酯化 69
1.12.4 一些新的纤维素功能衍生物 78
1.12.5 新溶剂引出的新思考 79
1.13 小结 80
参考文献 81
第2章 基于木质素的先进材料 93
2.1 引言 93
2.1.1 木质素的结构 93
2.1.2 木质素的性质 95
2.2 基于木质素的反应性功能材料 100
2.2.1 乳化剂 100
2.2.2 交联剂 100
2.2.3 热稳定剂 100
2.2.4 橡胶补强剂 100
2.2.5 载体 101
2.2.6 溶剂 101
2.2.7 堵水剂 101
2.2.8 防降解稳定剂 101
2.2.9 结晶成核剂 101
2.2.10 抗氧剂 102
2.2.11 表面活性剂 102
2.3 基于木质素的光敏型材料 102
2.4 基于木质素的电性能材料 102
2.5 基于木质素的吸附材料 102
2.6 基于木质素的智能材料 103
2.6.1 形状可控木质素微粒 103
2.6.2 具有开关性能的木质素凝胶 103
2.7 基于木质素的医用材料 107
2.7.1 诱导肿瘤坏死因子 108
2.7.2 用作抗癌剂和抗诱变剂 108
2.7.3 抗逆转录病毒 108
2.8 基于木质素的高性能工程材料 108
2.8.1 阻燃剂 108
2.8.2 木质素/合成高分子共混 108
2.8.3 无机填料替代物 119
2.9 基于木质素的碳材料 119
2.9.1 木质素碳纤维 119
2.9.2 木质素碳膜 121
2.9.3 木质素纳米碳纤维 131
2.9.4 木质素活性碳纤维 136
2.10 基于木质素的农用材料 147
2.10.1 肥料 147
2.10.2 农药缓释剂 147
2.10.3 植物生长调节剂 147
2.10.4 地膜 147
2.10.5 沙土稳定剂 147
2.11 基于木质素的纳米材料 147
2.11.1 木质素纳米颗粒 148
2.11.2 木质素纳米薄膜 149
2.11.3 木质素纳米纤维 152
2.12 小结 153
参考文献 153
第3章 基于半纤维素的先进材料 159
3.1 引言 159
3.1.1 半纤维素的结构 159
3.1.2 半纤维素的表面性能 159
3.2 基于半纤维素的反应性材料 160
3.3 基于半纤维素的医用材料 160
3.4 小结 160
参考文献 160
第4章 基于壳聚糖的先进材料 161
4.1 引言 161
4.1.1 壳聚糖的结构 161
4.1.2 壳聚糖溶液的构象 163
4.1.3 壳聚糖的溶解参数 164
4.1.4 壳聚糖的离解平衡常数 164
4.1.5 壳聚糖的溶解性能 164
4.1.6 壳聚糖溶液的流变性能 167
4.1.7 壳聚糖的热力学性能 168
4.1.8 壳聚糖的表面性能 170
4.2 基于壳聚糖的药物缓释体系 171
4.2.1 微球状药物缓释体系 172
4.2.2 膜状药物缓释体系 178
4.2.3 纤维状药物缓释体系 180
4.2.4 粉末状药物缓释体系 184
4.3 基于壳聚糖的生物传感器 185
4.3.1 用于检测葡萄糖含量的生物传感器 185
4.3.2 用于检测过氧化氢的生物传感器 186
4.3.3 用于检测其他物质的生物传感器 187
4.4 基于壳聚糖的吸附材料 189
4.5 基于壳聚糖的生物组织修复 190
4.5.1 软骨组织修复 190
4.5.2 神经组织修复 192
4.5.3 牙周组织修复 193
4.5.4 椎间盘组织修复 193
4.5.5 真皮组织修复 193
4.5.6 其他组织修复 194
4.6 基于壳聚糖的角膜接触镜 194
4.6.1 角膜接触镜的发展史与研究现状 194
4.6.2 角膜接触镜材料的性能要求 198
4.6.3 角膜接触镜材料的结构和特点 199
4.6.4 角膜接触镜的应用 200
4.6.5 目前存在的问题与角膜接触镜的发展趋势 201
4.6.6 壳聚糖角膜接触镜的制备及特点 201
4.7 基于壳聚糖的纳米材料 202
4.7.1 壳聚糖纳米粒的制备方法 202
4.7.2 壳聚糖纳米粒的作用特点及应用 203
4.8 小结 205
参考文献 205
第5章 基于植物多酚的先进材料 211
5.1 引言 211
5.2 茶多酚 211
5.2.1 茶多酚的结构 211
5.2.2 茶多酚的性能 212
5.3 基于植物多酚的抗菌材料 213
5.4 基于植物多酚的酚醛树脂 214
5.5 基于植物多酚的功能材料 215
5.5.1 聚-3-羟基丁酸-儿茶素共混 215
5.5.2 聚ε-己内酯-儿茶素共混 215
5.5.3 聚乳酸-儿茶素共混 216
5.6 茶多酚改性聚乙烯醇 218
5.6.1 结构 218
5.6.2 热失重 219
5.6.3 非等温结晶动力学 220
5.6.4 非等温结晶活化能 228
5.6.5 分子间的氢键 230
5.6.6 热性能 231
5.6.7 亲疏水性能 233
5.6.8 吸水性能 234
5.6.9 溶解过程 235
5.6.10 力学性能 235
5.6.11 降解性能 236
5.6.12 抗菌性能 237
5.6.13 抗紫外线性能 238
5.7 茶多酚改性聚丙烯腈 242
5.7.1 制备 243
5.7.2 结构 243
5.7.3 力学性能 244
5.7.4 热力学性能 245
5.8 茶多酚改性聚苯胺 246
5.8.1 合成 247
5.8.2 结构 247
5.8.3 性能 247
5.9 茶多酚还原氧化石墨烯 249
5.10 小结 250
参考文献 250
第6章 基于动植物油的先进材料 254
6.1 引言 254
6.2 基于甘油三酸酯的高分子材料 254
6.2.1 甘油三酸酯的结构 254
6.2.2 植物油基聚合体的合成 256
6.2.3 植物油基聚合物 258
6.3 基于大豆油的高分子材料 259
6.3.1 未改性的大豆油聚合物 259
6.3.2 改性大豆油 262
6.4 基于鱼油的高分子材料 264
6.5 基于玉米油的高分子材料 265
6.6 基于桐油的高分子材料 267
6.7 基于亚麻籽油的高分子材料 267
6.7.1 天然亚麻籽油聚合物 267
6.7.2 环氧化的亚麻籽油 270
6.8 基于蓖麻油的高分子材料 271
6.9 基于其他油类的高分子材料 272
6.10 小结 272
参考文献 273
第7章 基于加拿大一枝黄花的先进材料 276
7.1 引言 276
7.1.1 加拿大一枝黄花的化学成分 276
7.1.2 加拿大一枝黄花的生物性能 279
7.1.3 加拿大一枝黄花的防治方法 280
7.2 基于一枝黄花的先进材料 281
7.3 加拿大一枝黄花改性的纤维素 281
7.3.1 加拿大一枝黄花/纤维素混合溶液的特征 281
7.3.2 加拿大一枝黄花/纤维素混合膜 283
7.4 小结 285
参考文献 285
第8章 基于右旋糖酐的先进材料 286
8.1 引言 286
8.2 右旋糖酐的来源、结构和性质 287
8.2.1 来源 287
8.2.2 结构 287
8.2.3 性质 289
8.3 右旋糖酐的制备与应用 290
8.3.1 生物合成 290
8.3.2 化学合成 291
8.3.3 工业生产 291
8.3.4 应用 291
8.4 右旋糖酐的酯化 292
8.4.1 无机酯化 292
8.4.2 有机酯化 292
8.5 右旋糖酐的醚化 293
8.5.1 非离子醚化 293
8.5.2 离子醚化 293
8.6 右旋糖酐衍生物 294
8.6.1 右旋糖酐偶联物 294
8.6.2 甲苯磺酰化右旋糖酐 294
8.6.3 硫醇化右旋糖酐 294
8.6.4 甲硅烷基右旋糖酐 294
8.7 小结 294
参考文献 295
第9章 基于柿叶的先进材料 300
9.1 引言 300
9.1.1 柿树的分布及应用状况 300
9.1.2 柿叶的药理特征 301
9.1.3 以柿叶为原料制备止血材料的可行性 301
9.2 柿叶的材料及物理化学性能 301
9.2.1 材料成分 301
9.2.2 热力学性能 302
9.2.3 溶解性能 302
9.2.4 表面性能 303
9.2.5 pH 304
9.3 基于柿叶的止血材料 304
9.3.1 植物的天然药理特征 306
9.3.2 开发植物资源的止血材料的意义 306
9.3.3 基于柿叶的止血材料制备与应用 307
9.4 基于柿叶的药物纤维 310
9.4.1 纤维素/柿叶药物纤维 310
9.4.2 聚丙烯腈/柿叶药物纤维 311
9.5 小结 313
参考文献 313
第10章 基于软木脂的先进材料 316
10.1 引言 316
10.2 软木脂的自然来源与制备 316
10.2.1 自然来源 316
10.2.2 合成方法 317
10.3 软木脂的结构 319
10.4 软木脂的物理性质 320
10.5 软木脂的化学性质 322
10.6 基于软木脂的先进材料 322
10.6.1 功能添加剂 322
10.6.2 丙氧基化高分子 322
10.6.3 单体化 323
10.6.4 聚合物单体 324
10.7 软木脂的功能 324
10.7.1 栓化及在栓化后细胞中的作业 324
10.7.2 在植物吸附中的作用 325
10.7.3 在植物营养吸收中的作用 326
10.8 基于软木脂的先进材料 326
10.8.1 在化妆品中的应用 326
10.8.2 在食品中的应用 327
10.8.3 在防腐中的应用 327
10.9 小结 327
参考文献 327
第11章 基于环糊精的先进材料 330
11.1 引言 330
11.2 基于环糊精的纳米粒子 331
11.2.1 具有核壳结构的环糊精纳米粒子 332
11.2.2 环糊精的化学接枝与共聚 333
11.2.3 环糊精与无机非金属材料的复合 333
11.2.4 含环糊精的囊泡 335
11.3 基于环糊精的凝胶 335
11.3.1 水凝胶 335
11.3.2 有机凝胶 336
11.4 基于环糊精的纤维 337
11.5 环糊精高分子 338
11.6 其他改性环糊精材料 339
11.7 基于环糊精的聚苯胺纳米一维结构 340
11.7.1 聚苯胺纳米管 340
11.7.2 聚苯胺纳米纤维 344
11.8 小结 345
参考文献 346
第12章 基于家蚕的功能蚕丝 348
12.1 引言 348
12.2 蚕丝的功能化方法 349
12.2.1 再生蚕丝法 349
12.2.2 基因改造法 349
12.2.3 喂食法 350
12.3 基于蚕丝的先进材料 357
12.3.1 蚕丝支架 358
12.3.2 蚕丝药物缓释体系 358
12.3.3 蚕丝生物医学装置 358
12.3.4 其他 358
12.4 小结 359
参考文献 359
京公网安备 11010102004214号