木材仿生光学
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作者陈志俊编著
出版社科学出版社
ISBN9787030758095
出版时间2023-07
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定价49.8元
货号14330283
上书时间2024-10-30
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目录
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序
前言
第一章 木材仿生光学的概念与内涵 1
第一节 木材仿生光学的概念、研究内容与意义 1
一、木材仿生光学的概念及其产生的背景 1
二、木材仿生光学的研究内容 1
三、木材仿生光学的研究意义 2
第二节 木材仿生光学中所模仿的光学现象及其产生的机制 2
一、自然界中的光学现象 2
二、自然界中荧光现象的光物理机制 3
三、荧光中的激发光谱和发射光谱 4
四、荧光中的斯托克斯位移 5
五、荧光寿命和量子产率 5
六、自然界中的磷光光物理机制 6
七、磷光寿命与量子产率 7
八、自然界中的光热转换及其原理 7
九、光热转换率测定 8
本章小结 8
第二章 木材仿生光学中的分子构效与调控 9
第一节 实体木材的超分子结构与发光特性 9
一、实体木材的超分子结构 9
二、实体木材的发光特性 9
第二节 纤维素的结构与发光特性 10
一、纤维素的结构与发光 10
二、纤维素的簇发光机制 10
第三节 半纤维素的结构特性与发光特性 10
一、半纤维素的结构特性 10
二、半纤维素的发光特性 10
第四节 木质素的结构特征、发光特性及光热特性 11
一、木质素的结构特征 11
二、木质素的发光特性 11
三、木质素的光热特性 12
第五节 木材提取物的种类、结构与光学特性 12
第六节 木材芳香组分中的光学行为调节与控制 12
一、基于分子内电荷转移的光学行为调控 12
二、基于能量转移的光学行为调控 13
三、基于激发态分子内质子转移的光学行为调控 13
四、基于光致电子转移的光学行为调控 13
本章小结 14
第三章 木材仿生光学中的荧光碳点材料 15
第一节 碳点的定义 15
第二节 木材组分转化为碳点的方法 15
一、水热碳化法 15
二、化学氧化法 16
三、微波法 16
四、热解分解法 16
五、分子聚集法 16
第三节 荧光碳点的结构与光理化性质 16
第四节 绿原酸荧光碳点的制备及复合膜检测性能研究 17
一、绿原酸碳点的制备及其特性概述 17
二、荧光碳点的形貌表征 18
三、荧光碳点的结构表征 18
四、荧光碳点的抗氧化性分析 20
五、荧光碳点的光学性质表征 20
六、复合膜的结构、物理与光学特性分析 21
七、复合膜的食品检测性能研究 27
第五节 落叶松树皮多酚碳纳米点的制备及其在光聚合中的应用 28
一、TEM结果分析 29
二、FT-IR分析 30
三、XPS分析 30
四、XRD分析 33
五、紫外吸收分析 33
六、荧光发射光谱分析 34
七、荧光寿命分析 34
八、循环伏安曲线及反应自由能分析 36
九、光电流分析 37
十、Cu（Ⅱ）催化ATRP结果分析 38
十一、Fe（Ⅲ）催化ATRP结果分析 38
十二、嵌段共聚物结果分析 39
十三、无金属ATRP结果分析 40
本章小结 41
第四章 木材仿生光学中的自组装荧光纳米点材料 43
第一节 自组装荧光纳米点的研究背景与制备方法 43
一、自组装荧光纳米点的研究背景 43
二、自组装荧光纳米点的制备方法 43
第二节 木质素荧光纳米掺杂薄膜的制备及其提升光合作用的研究 44
一、木质素荧光纳米掺杂薄膜的制备 44
二、LS/CMC复合薄膜形貌及结构分析 45
三、LS/CMC复合薄膜物理性能分析 47
四、LS/CMC复合薄膜光学性质分析 48
五、LS/CMC复合薄膜增强叶绿体光合作用分析 51
六、LS/CMC复合薄膜增强植物光合作用分析 53
七、CEL/PCL复合薄膜形貌及结构分析 54
八、CEL/PCL复合薄膜物理性能分析 56
九、CEL/PCL复合薄膜光学性质分析 57
十、CEL/PCL复合薄膜增强叶绿体光合作用分析 58
第三节 木质素/聚合物光管理薄膜的制备及性能研究 60
一、木质素/聚合物光管理薄膜的制备 60
二、改性木质素成分及结构分析 60
三、L-H-NPs形貌分析 62
四、L-H-NPs形貌影响因素分析 64
五、L-MS-NPs性能分析 68
六、L-MS-NPs荧光特性分析 69
七、L-MS-NPs/PVA复合薄膜雾度和透光率分析 70
八、L-MS-NPs/PVA复合薄膜光致发光特性分析 72
九、L-MS-NPs/PVA复合薄膜提高DSSCs工作效率的研究 75
本章小结 78
第五章 木材仿生光学中的室温磷光余辉材料 79
第一节 木材组分转化为室温磷光材料的研究现状 79
第二节 基于没食子酸的室温磷光材料的制备与研究 79
一、基于没食子酸的室温磷光材料的制备 79
二、没食子酸的光物理性能研究 80
三、GA@SA复合材料的光物理性能 81
四、湿度和干燥温度对GA@SA复合材料磷光性能的影响 83
五、GA@SA复合材料的磷光稳定性 84
六、GA@SA复合材料磷光寿命的调节 84
七、没食子酸与不同聚合物基质复合的光物理性能 85
八、不同天然多酚与海藻酸钠复合的光物理性能 86
九、GA@SA复合材料的结构表征与室温磷光机制研究 89
十、GA@SA复合材料的应用 92
第三节 基于木质素氧化的室温磷光材料制备与研究 93
一、基于木质素氧化的室温磷光材料制备 93
二、木质素磺酸钠的光物理性能 94
三、氧化木质素的光物理性能 95
四、湿度和干燥温度对氧化木质素磷光性能的影响 96
五、氧化木质素的磷光稳定性 98
六、氧化碱木质素的光物理性质 98
七、氧化木质素的结构表征及室温磷光机制研究 100
第四节 基于外部重原子激活木材磷光材料的制备与研究 105
一、基于外部重原子激活木材磷光材料的制备 105
二、C-wood的光物理性能 105
三、相对湿度对C-wood磷光性能的影响 109
四、C-wood的结构表征及室温磷光机制研究 110
五、C-wood对于不同种类木材的普适性研究 116
六、C-wood材料的应用 119
本章小结 124
第六章 木材仿生光学中的光热材料 125
第一节 木材组分制备光热材料的筑控策略 125
第二节 木质素/聚合物光热转换薄膜的制备及光热焊接性能研究 125
一、木质素负载硫化铜纳米颗粒的制备 125
二、木质素负载硫化铜/聚己内酯复合薄膜的制备 125
三、L-NPs@CuS形貌及结构分析 126
四、L-NPs@CuS光热转换特性研究 127
五、L-NPs@CuS/PCL复合薄膜光热转换特性研究 131
六、L-NPs@CuS/PCL复合薄膜光热焊接研究 135
第三节 落叶松树皮多酚与铁离子络合物/PVA复合膜的制备及其光热转换应用 136
一、落叶松树皮多酚与铁离子络合物/PVA 136
二、提取物分析 137
三、LBE金属离子络合物形貌分析 137
四、光热性质初步探究 138
五、热重分析 139
六、LBE及LBF元素分析 139
七、固体紫外吸收性质分析 141
八、光热性质分析 141
九、热稳定性分析 142
十、光热机制分析 143
十一、LBF/PVA复合膜形貌分析 144
十二、LBF/PVA复合膜光热性能分析 144
十三、LBF/PVA复合膜在驱动斯特林发动机上的应用 145
本章小结 146
参考文献 148
内容摘要
木材仿生光学，作为李坚院士所提出"木材仿生智能科学"的重要组成部分，本书的撰写主要围绕两个关键科学问题：1.在分子尺度深入理解与挖掘木材组分自身结构对相关光学效应的影响规律，建立清晰、精准的"分子结构-光学效应"构效关系；2.创新木材及其组分向实现相关光学现象的光功能材料的低碳、可控转化路径与三个研究内容：a)揭示天然木材中光学行为成因，研究利用木材组分构建包括碳量子点、纳米发光点、余辉发光与圆偏振发光等发光材料，探明发光原理与调控方法；b)研究利用木材组分，构建仿天然黑色素类光热材料，揭示相关光热转化机制与调控手段；c)探明木材基发光/光热材料的潜在应用场景。
精彩内容
木材仿生光学，作为李坚院士所提出"木材仿生智能科学"的重要组成部分，本书的撰写主要围绕两个关键科学问题：1.在分子尺度深入理解与挖掘木材组分自身结构对相关光学效应的影响规律，建立清晰、精准的"分子结构-光学效应"构效关系；2.创新木材及其组分向实现相关光学现象的光功能材料的低碳、可控转化路径与三个研究内容：a)揭示天然木材中光学行为成因，研究利用木材组分构建包括碳量子点、纳米发光点、余辉发光与圆偏振发光等发光材料，探明发光原理与调控方法；b)研究利用木材组分，构建仿天然黑色素类光热材料，揭示相关光热转化机制与调控手段；c)探明木材基发光/光热材料的潜在应用场景。
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