《功能高分子材料》考试复习(pdf 44页).pdf

1 功能高分子材料复习功能高分子材料复习 刘引烽刘引烽 Liu Yinfeng REVIEW OF Functional Polymer Materials 2 功能高分子定义功能高分子定义 功能高分子分类功能高分子分类 功能高分子设计功能高分子设计 功能高分子制备功能高分子制备 区别于一般高分子 具有力学性 能以外的特殊功能的高分子材料 区别于一般高分子 具有力学性 能以外的特殊功能的高分子材料 化学功能化学功能 分离功能分离功能 光功能光功能 电功能电功能 生物医用功能生物医用功能 p4 5 一次结构设计 化学结构 二三次结构设计 构象与聚集态 复合结构 填料或共混 一次结构设计 化学结构 二三次结构设计 构象与聚集态 复合结构 填料或共混 p5 6 单体聚合单体聚合 大分子改性大分子改性 3 化学功能高分子化学功能高分子 高分子试剂高分子试剂 高分子氧化还原试剂高分子氧化还原试剂 高分子基团转递试剂高分子基团转递试剂 高分子缩合试剂高分子缩合试剂 突出应用突出应用 固相合成固相合成 组合合成组合合成 高分子催化剂高分子催化剂 高分子酸碱催化剂高分子酸碱催化剂 高分子金属络合物高分子金属络合物 高分子固定化酶高分子固定化酶 突出应用突出应用 药物合成药物合成 石油化工石油化工 突出优点突出优点 高分子效应高分子效应 稀释浓缩效应 邻基效应 协同效应稀释浓缩效应 邻基效应 协同效应 模板效应 包络效应 场效应模板效应 包络效应 场效应 不饱和配位效应 空间效应不饱和配位效应 空间效应 一般优点一般优点 提高安全性 稳定性提高安全性 稳定性 便于分离 回收便于分离 回收 4 分离功能高分子分离功能高分子 树脂类树脂类 离子交换树脂离子交换树脂 化学结构化学结构 物理结构物理结构 两性型两性型 螯合树脂螯合树脂 拆分树脂拆分树脂 高吸水性树脂高吸水性树脂 高分子絮凝剂高分子絮凝剂 膜类膜类 微孔膜微孔膜 超滤膜超滤膜 反渗透膜反渗透膜 渗析膜渗析膜 电渗析膜电渗析膜 气体分离膜气体分离膜 渗透蒸发膜渗透蒸发膜 膜蒸馏膜蒸馏 对离子对离子 对金属离子对金属离子 对混旋体对混旋体 对液体对液体 体积排斥体积排斥 体积排斥体积排斥 溶解扩散溶解扩散 反应性反应性 对气体对气体 均质 溶解扩散 多孔 透过扩散 均质 溶解扩散 多孔 透过扩散透过气体透过气体 阻止液体阻止液体 对液体对液体 5 光功能高分子材料光功能高分子材料 光物理功能高分子光物理功能高分子 塑料透镜 光盘 塑料透镜 光盘 一般光学要求一般光学要求 其他性能要求其他性能要求 影响因素影响因素 塑料光纤塑料光纤 原理原理 一般要求一般要求 影响因素影响因素 光化学功能高分子光化学功能高分子 感光性高分子材料感光性高分子材料 原理原理 影响因素影响因素 类型类型 复合型复合型 本征型本征型 负性胶负性胶 正性胶正性胶 光致变色材料光致变色材料 透明性透明性透明性透明性 光化学光化学光化学光化学 反应性反应性反应性反应性 6 电功能高分子材料电功能高分子材料 本征型导电本征型导电 离子型离子型 聚电解质聚电解质 快离子导体快离子导体 电子型电子型 共轭聚合物共轭聚合物 CTC 金属有机金属有机 高场电子高场电子高场电子高场电子 低场离子低场离子低场离子低场离子 反离子反离子反离子反离子 盐 双离子盐 双离子盐 双离子盐 双离子 孤子孤子孤子孤子 复合型导电复合型导电 金属复合金属复合 碳黑复合碳黑复合 7 1 什么是功能高分子 什么 是功能高分子材料 它有 哪些类型 什么是功能高分子 什么 是功能高分子材料 它有 哪些类型 2 如何设计功能高分子材 料 功能特性设计的基础 是什么 如何设计功能高分子材 料 功能特性设计的基础 是什么 3 如何制备功能高分子 如 何制备功能高分子材料 如何制备功能高分子 如 何制备功能高分子材料 绪论问题 绪论问题 区别于一般高分子 具有力学性 能以外的特殊功能的高分子 区别于一般高分子 具有力学性 能以外的特殊功能的高分子 材料材料 化学功能化学功能 分离功能分离功能 光功能光功能 电功能电功能 生 物医用功能 生 物医用功能 一次结构一次结构 二三次结构二三次结构 复合结构设计 高分子结构与性能间的关系 复合结构设计 高分子结构与性能间的关系 p5 6 单体聚合单体聚合 大分子改性大分子改性 8 化学功能问题 化学功能问题 1 什么是化学功能高分子 它 有哪些类型 什么是化学功能高分子 它 有哪些类型 2 化学功能高分子参与反应有 哪些优点 化学功能高分子参与反应有 哪些优点 3 什么是高分子效应 包括哪 些作用 请各举一例说明 什么是高分子效应 包括哪 些作用 请各举一例说明 4 一些塑料制品有气味说明高 分子会挥发 对吗 为什 么 一些塑料制品有气味说明高 分子会挥发 对吗 为什 么 稀释浓缩效应稀释浓缩效应稀释浓缩效应稀释浓缩效应 邻基效应邻基效应邻基效应邻基效应 协同效应协同效应协同效应协同效应 模板效应模板效应模板效应模板效应 包络效应包络效应包络效应包络效应 空间效应空间效应空间效应空间效应 不饱和配位效应等不饱和配位效应等不饱和配位效应等不饱和配位效应等 一般优点一般优点一般优点一般优点 高分子效应高分子效应高分子效应高分子效应 高分子试剂高分子试剂高分子试剂高分子试剂 高分子催化剂高分子催化剂高分子催化剂高分子催化剂 9 5 高分子试剂有哪三大类 突 出应用有哪些 高分子试剂有哪三大类 突 出应用有哪些 6 氧化还原树脂与高分子氧化 剂或高分子还原剂有什么不 同 氧化还原树脂与高分子氧化 剂或高分子还原剂有什么不 同 7 氧化还原树脂结构有什么特 点 氧化还原树脂结构有什么特 点 8 烫发的原理是什么 烫发的原理是什么 9 解酒的原理是什么 解酒的原理是什么 氧化还原试剂氧化还原试剂氧化还原试剂氧化还原试剂 基团转递试剂基团转递试剂基团转递试剂基团转递试剂 缩合剂缩合剂缩合剂缩合剂 氧化还原树脂 可逆性氧化还原树脂 可逆性氧化还原树脂 可逆性氧化还原树脂 可逆性 氧化剂氧化剂氧化剂氧化剂 还原剂 单向性还原剂 单向性还原剂 单向性还原剂 单向性 可逆的氧化还原基团可逆的氧化还原基团可逆的氧化还原基团可逆的氧化还原基团 胱氨酸胱氨酸胱氨酸胱氨酸 半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸半胱氨酸 双硫键 双硫键 双硫键 双硫键 巯基 巯基 巯基 巯基 乙醇脱氢酶乙醇脱氢酶乙醇脱氢酶乙醇脱氢酶 催化催化催化催化 NAD NAD NADH NADH 突出应用 固相合成 组合合成突出应用 固相合成 组合合成突出应用 固相合成 组合合成突出应用 固相合成 组合合成 10 10 高分子催化剂有哪些类型 从酶的结 构你受到怎样的启发 高分子催化剂有哪些类型 从酶的结 构你受到怎样的启发 11 有些高分子催化剂在催化反应时 催 化反应速率还不如小分子 为什么工 业上还用它代替小分子催化剂 有些高分子催化剂在催化反应时 催 化反应速率还不如小分子 为什么工 业上还用它代替小分子催化剂 12 浓硫酸是有机反应中常用的催化剂 它有哪些缺点 请选择一种可以替代 之的高分子催化剂 浓硫酸是有机反应中常用的催化剂 它有哪些缺点 请选择一种可以替代 之的高分子催化剂 13 在催化氧化反应和催化加氢 氢硅加 成等反应中 高分子金属络合物催化 剂的中心金属有什么规律 在催化氧化反应和催化加氢 氢硅加 成等反应中 高分子金属络合物催化 剂的中心金属有什么规律 聚酸 聚碱聚酸 聚碱聚酸 聚碱聚酸 聚碱 高分子金属络合物高分子金属络合物高分子金属络合物高分子金属络合物 固定化酶固定化酶固定化酶固定化酶 选择性提高选择性提高选择性提高选择性提高 腐蚀性 炭化腐蚀性 炭化腐蚀性 炭化腐蚀性 炭化 聚苯乙烯磺酸聚苯乙烯磺酸聚苯乙烯磺酸聚苯乙烯磺酸 H H Ni Pd Pt Ru RhNi Pd Pt Ru Rh O O Cu Fe V CoCu Fe V Co 11 14 固定化酶与酶相比 有哪些优缺 点 如何克服其缺点 固定化酶与酶相比 有哪些优缺 点 如何克服其缺点 15 怎样制备固定化酶 怎样制备固定化酶 16 用化学法制备固定化酶时 哪种 方法不利于保持活性 用化学法制备固定化酶时 哪种 方法不利于保持活性 17 固定化酶有哪些应用 固定化酶有哪些应用 18 设计良好的固定化酶结构 设计良好的固定化酶结构 优缺点 优缺点 优缺点 优缺点 P49P49 温 保 远 孔温 保 远 孔温 保 远 孔温 保 远 孔 化学法化学法化学法化学法 物理法物理法物理法物理法 交联法交联法交联法交联法 偶联法偶联法偶联法偶联法 催化 吸附 医疗催化 吸附 医疗催化 吸附 医疗催化 吸附 医疗 提示 从酶的选择 聚合物 结构 以及酶与聚合物间的结 合三方面加以考虑 提示 从酶的选择 聚合物 结构 以及酶与聚合物间的结 合三方面加以考虑 12 分离功能问题分离功能问题 1 写出离子交换树脂的类型写出离子交换树脂的类型 化学结构 物 理结构 化学结构 物 理结构 2 何谓白球 何谓氯球 如何制备 有哪 些应用 何谓白球 何谓氯球 如何制备 有哪 些应用 3 制备大孔树脂时 有哪些致孔剂 所得 孔径有何不同 制备大孔树脂时 有哪些致孔剂 所得 孔径有何不同 4 两性树脂 蛇笼树脂 热再生型离子交 换树脂均含酸碱两性基团 其结构上的 差别是什么 两性树脂 蛇笼树脂 热再生型离子交 换树脂均含酸碱两性基团 其结构上的 差别是什么 化学 强弱酸碱 物理 凝胶大孔载体 化学 强弱酸碱 物理 凝胶大孔载体 白球 聚苯乙烯 氯球 氯甲基化聚苯乙烯 白球 聚苯乙烯 氯球 氯甲基化聚苯乙烯 p58 良溶剂 小孔良溶剂 小孔良溶剂 小孔良溶剂 小孔 不良溶剂 大孔不良溶剂 大孔不良溶剂 大孔不良溶剂 大孔 线形聚合物 大孔线形聚合物 大孔线形聚合物 大孔线形聚合物 大孔 两性 同一骨架两性 同一骨架两性 同一骨架两性 同一骨架 蛇笼 不同骨架蛇笼 不同骨架蛇笼 不同骨架蛇笼 不同骨架 热再生 弱酸碱热再生 弱酸碱热再生 弱酸碱热再生 弱酸碱 13 5 离子交换树脂通常以盐型保存的原 因是什么 6 离子交换树脂具有哪些功能 离子 交换反应有哪几种 7 强酸型和弱酸型阳离子交换树脂吸 附离子的顺序各是怎样的 8 计算树脂的交换容量 离子交换树脂通常以盐型保存的原 因是什么 6 离子交换树脂具有哪些功能 离子 交换反应有哪几种 7 强酸型和弱酸型阳离子交换树脂吸 附离子的顺序各是怎样的 8 计算树脂的交换容量 耐热 增强 降腐耐热 增强 降腐 功能 离子交换功能 离子交换 催化催化 吸附 反应 吸附 反应 p61 中和中和 复分解复分解 盐分 解 盐分 解 强 高价强 高价 大离子优先 弱 大离子优先 弱 H优先后同上优先后同上 反滴定方法 等摩尔反应反滴定方法 等摩尔反应 14 例 例 称取干树脂称取干树脂1 0g 置于 置于250ml锥形瓶 中 准确加入 锥形瓶 中 准确加入0 10mol L NaOH标准溶液标准溶液 100ml 振荡后放置过夜 用移液管吸取 上层清液 振荡后放置过夜 用移液管吸取 上层清液25 0 ml 加酚酞指示剂 加酚酞指示剂1滴 用滴 用 0 10mol L 标准标准HCl溶液滴定至红色消 失 设用去标准 溶液滴定至红色消 失 设用去标准HCl溶液溶液14 0ml 试问树 脂的交换容量为多少 试问树 脂的交换容量为多少 15 9 拆分树脂的显著特征是什么 拆分树脂的显著特征是什么 10 旋光性高分子有哪些种类 它在手 性分子合成中具有哪些作用 旋光性高分子有哪些种类 它在手 性分子合成中具有哪些作用 11 你能举出主链上具有手性碳且具有 旋光性的高分子吗 你能举出主链上具有手性碳且具有 旋光性的高分子吗 12 PS 结构单元有手性碳 全同立构结构单元有手性碳 全同立构 PP 在晶态中呈螺旋构象 它们是否 具有旋光性 为什么 为什么聚甲 基丙烯酸三苯甲酯 在晶态中呈螺旋构象 它们是否 具有旋光性 为什么 为什么聚甲 基丙烯酸三苯甲酯 PTPMMA 有可 能具有旋光性 有可 能具有旋光性 空间结构不对称性空间结构不对称性 构型旋光 构象旋光 试剂 构型旋光 构象旋光 试剂 催化催化 诱导诱导 拆分拆分 聚氨基酸聚氨基酸 没有 消旋 没有 消旋 PTPMMA 刚性 单 螺旋稳定 刚性 单 螺旋稳定 16 13 下列可以有旋光性的聚合物是下列可以有旋光性的聚合物是 a 聚乙烯聚乙烯 b 聚氯乙烯聚氯乙烯 c 聚马来酸酐聚马来酸酐 d 聚甲基丙烯酸 三苯甲酯 聚甲基丙烯酸 三苯甲酯e 聚苯乙烯聚苯乙烯 f 聚丙烯酸异丙酯聚丙烯酸异丙酯 g 聚甲 基丙烯酰胺 聚甲 基丙烯酰胺 h 聚聚3 甲基甲基 1 戊烯戊烯 14 以下旋光性聚合物拆分树脂中 可用作配体交 换固定相的是 以下旋光性聚合物拆分树脂中 可用作配体交 换固定相的是 a 聚聚 R 3 甲基甲基 1 戊烯 戊烯 b 聚丙烯酸 聚丙烯酸 氨基丙酯氨基丙酯 c 聚 甲基丙烯酸三苯甲酯 聚 甲基丙烯酸三苯甲酯 d 全同立构聚苯乙烯 结构单 元上有手性碳原子 全同立构聚苯乙烯 结构单 元上有手性碳原子 e 聚聚L 3 甲基甲基 1 戊烯 结构 单元上有手性碳原子 戊烯 结构 单元上有手性碳原子 f 聚氧乙烯 晶态中呈螺旋构 象 聚氧乙烯 晶态中呈螺旋构 象 17 15 壳聚糖与羧甲基纤维素壳聚糖与羧甲基纤维素 CMC 在分离在分离Fe3 时机理有何区别 在应用于分离金属离 子的树脂时 对其需要做怎样的处理 时机理有何区别 在应用于分离金属离 子的树脂时 对其需要做怎样的处理 16 请举出含请举出含N O S原子的螯合树脂各一 种 原子的螯合树脂各一 种 17 金属离子与高分子配位后除了可以用于 分离回收金属离子外 还可以用于人造 肌筋 写出其基本原理 金属离子与高分子配位后除了可以用于 分离回收金属离子外 还可以用于人造 肌筋 写出其基本原理 18 如果需要对含有金属如果需要对含有金属Cr3 的电镀污水进行 处理 请介绍几种不同的方法 的电镀污水进行 处理 请介绍几种不同的方法 螯合螯合 离子交换 交联处理 离子交换 交联处理 P73 77 P77 PVA Cu EDTA 离子交换离子交换 螯合螯合 絮凝絮凝 18 19 膜分离的优点是什么 膜分离的优点是什么 20 分离功能膜有哪些主要类型 其分离的 机理各是什么 分离的动力是什么 分离功能膜有哪些主要类型 其分离的 机理各是什么 分离的动力是什么 21 什么是扩散 什么是渗透 什么是扩散 什么是渗透 22 什么是反渗透 溶液的渗透压如何计 算 什么是反渗透 溶液的渗透压如何计 算 23 为什么反渗透分离过程所需压力比超滤 大 超滤又比微滤大得多 为什么反渗透分离过程所需压力比超滤 大 超滤又比微滤大得多 p78 p80 表 表3 7 溶质运动 扩散 溶剂运动 渗透 溶质运动 扩散 溶剂运动 渗透 溶剂反向运动 反渗透溶剂反向运动 反渗透 渗透压 渗透压 iCRT 渗透压 渗透压 iCRT C Cw M 相同质量浓度下相同质量浓度下 C反渗透 反渗透 C超滤超滤 C微滤微滤 19 例 例 300K时 测得某苦咸水中时 测得某苦咸水中NaCl浓 度为 浓 度为5 85g L 平均分子量为 平均分子量为10 000的胶 体 的胶 体 大分子总量约大分子总量约10 0g L 试分别计算 该体系中由 试分别计算 该体系中由NaCl和胶体和胶体 大分子所产生 的渗透压 大分子所产生 的渗透压 20 24 如何利用电渗析法从海水制备淡 水和盐 如何有效地利用电能 防止电解现象 它与电解食盐水 制备盐酸和烧碱有何不同 如何利用电渗析法从海水制备淡 水和盐 如何有效地利用电能 防止电解现象 它与电解食盐水 制备盐酸和烧碱有何不同 25 对特定的分离要求 如何设计分 离膜的结构 对特定的分离要求 如何设计分 离膜的结构 26 膜上气体分离过程的机理有哪两 种 膜上气体分离过程的机理有哪两 种 27 气体的流动有哪些类型 运用多 孔膜进行分离时 气体流动处于 何种状态下分离效果较好 气体的流动有哪些类型 运用多 孔膜进行分离时 气体流动处于 何种状态下分离效果较好 图 图 p83 增加膜 排列总量 降低电 压 减少电极反应 增加膜 排列总量 降低电 压 减少电极反应 化学结构 极性化学结构 极性 柔性 物理结构 孔径 柔性 物理结构 孔径 分布分布 均质膜 溶解扩散均质膜 溶解扩散p83 多孔膜 透过扩散多孔膜 透过扩散p84 分子流动分子流动 粘性流动 分子流动状态效果好 粘性流动 分子流动状态效果好 21 27 渗透蒸发法是如何将液体组分分 离的 它与气体分离有何不同 渗透蒸发法是如何将液体组分分 离的 它与气体分离有何不同 28 膜蒸馏分离方法有何优点 它与 气体分离 渗透蒸发有何区别 膜蒸馏分离方法有何优点 它与 气体分离 渗透蒸发有何区别 29 例 例 已知两种膜材料已知两种膜材料PE 8 34H 和和PIP 10 05H 现欲分离环己烷 现欲分离环己烷 8 20H 和苯和苯 9 06H 请问采用两 种分离膜分离时 各组分分离次 序如何 哪种膜材料分离效果更 好 请问采用两 种分离膜分离时 各组分分离次 序如何 哪种膜材料分离效果更 好 液体在膜中吸附溶解 扩散后气化脱附分离 不同 分离液体 液体在膜中吸附溶解 扩散后气化脱附分离 不同 分离液体 优点 优点 p86 特点 液体不透 气体不分 特点 液体不透 气体不分 计算相互作用参数 判断相容性 计算相互作用参数 判断相容性 22 30 为什么胶体体系具有很高的稳定性 为什么胶体体系具有很高的稳定性 31 破坏胶体体系的方法有哪些 破坏胶体体系的方法有哪些 32 高分子絮凝剂的结构有何特点 高分子絮凝剂的结构有何特点 33 高吸水性树脂与高分子絮凝剂都是带电 的高分子 它们的结构有何异同 高吸水性树脂与高分子絮凝剂都是带电 的高分子 它们的结构有何异同 34 在进行电镀废水处理时 可用交联聚丙 烯酸树脂处理 也可以用聚甲基丙烯酰 丙酮处理 还可以用线形聚 丙烯酸 在进行电镀废水处理时 可用交联聚丙 烯酸树脂处理 也可以用聚甲基丙烯酰 丙酮处理 还可以用线形聚 丙烯酸 co 丙烯酰胺 处理 这三种方法原理是 否一样 各有什么特点 丙烯酰胺 处理 这三种方法原理是 否一样 各有什么特点 小粒子 动力学稳定 双电层 静电斥力 小粒子 动力学稳定 双电层 静电斥力 中和电性 粒子长大 中和电性 粒子长大 线形 高分子量 带电线形 高分子量 带电 同 带电同 带电 亲水 异 线形 亲水 异 线形 交联 带电量不同交联 带电量不同 离子交换离子交换 螯合螯合 絮凝絮凝 交换交换 螯合螯合 23 25 时 一水性分散体分散在含 时 一水性分散体分散在含MgSO4浓度为浓度为 10 4mol L的溶液中 试计算与粒子相联系的双 电层厚度 已知 的溶液中 试计算与粒子相联系的双 电层厚度 已知25 水的介电常数是 水的介电常数是78 5 某溶胶中粒子的平均直径为某溶胶中粒子的平均直径为4 2nm 设其粘度 和纯水相同 设其粘度 和纯水相同 0 01泊 试计算 泊 试计算 1 25 时胶 体的扩散系数 时胶 体的扩散系数 2 在一秒钟内由布朗运动而引 起的粒子沿 在一秒钟内由布朗运动而引 起的粒子沿X轴的平均位移 轴的平均位移 3 该粒子沉降该粒子沉降 1 0cm距离所需的时间 设粒子和基体间的密 度差为 距离所需的时间 设粒子和基体间的密 度差为2 0g cm3 24 35 可以改善土壤的湿度 保持土壤水分的 功能材料是什么 可以改善土壤的湿度 保持土壤水分的 功能材料是什么 36 高吸水性树脂高吸水能力的原因何在 其吸水的过程是怎样的 高吸水性树脂高吸水能力的原因何在 其吸水的过程是怎样的 37 高吸水性树脂的吸水率与树脂的交联程 度 电荷密度有何关系 写出其吸水性 的数学表达式 高吸水性树脂的吸水率与树脂的交联程 度 电荷密度有何关系 写出其吸水性 的数学表达式 38 为什么一些高吸水性树脂还可以应用于 卫生间除臭 为什么一些高吸水性树脂还可以应用于 卫生间除臭 39 如果请你设计一种高吸油性树脂 你会 如何设计 如果请你设计一种高吸油性树脂 你会 如何设计 高吸水性树脂高吸水性树脂 离子电离 亲水 离子电离 亲水 电离 渗透 压 电离 渗透 压 同性电荷斥力同性电荷斥力 p96 3 41 带酸性基团带酸性基团 疏水基疏水基 大孔大孔 25 光学功能问题光学功能问题 1 三大光学材料是什么 各有什么特点 三大光学材料是什么 各有什么特点 2 用作光学材料的基本要求是什么 用作光学材料的基本要求是什么 3 与传统的玻璃眼镜相比 塑料镜片有何 优 缺点 与传统的玻璃眼镜相比 塑料镜片有何 优 缺点 4 如何提高光学塑料的基本光学特性 如何提高光学塑料的基本光学特性 5 如何提高光学塑料耐热性和耐磨性 降 低吸湿性 如何提高光学塑料耐热性和耐磨性 降 低吸湿性 6 哪些高分子可以用作塑料眼镜片的原 料 哪些高分子可以用作塑料眼镜片的原 料 玻璃 光学晶体 光学塑料 成型 磨 长 模 玻璃 光学晶体 光学塑料 成型 磨 长 模 高折射 高透光 低双折射 低色散 高折射 高透光 低双折射 低色散 p111 p110 p113 p111 112 26 7 光纤传光的原理是什么 光纤传光的原理是什么 8 阶跃型光纤和梯度型光纤的传光方 式有何不同 阶跃型光纤和梯度型光纤的传光方 式有何不同 9 光纤按全反射原理传播光信息 是 否可以传播到无穷远 为什么 如 何解决远距离通信 光纤按全反射原理传播光信息 是 否可以传播到无穷远 为什么 如 何解决远距离通信 10 光纤通信所用的载波频率是否可以 无限制提高 为什么 光纤通信所用的载波频率是否可以 无限制提高 为什么 11 与石英光纤相比 塑料光纤有哪些 优 缺点 与石英光纤相比 塑料光纤有哪些 优 缺点 全反射全反射 锯齿形锯齿形 自聚焦型自聚焦型 否 有损耗 中继站否 有损耗 中继站 否 有色散 否 有色散 p117 27 12 例 例 某光纤由某光纤由A B两种聚合物 构成 其折射率分别是 两种聚合物 构成 其折射率分别是 nA 1 41 nB 1 50 计算该光纤 的全反射临界角 芯层是何种聚 合物 计算该光纤 的全反射临界角 芯层是何种聚 合物 13 对塑料光纤的折射率有何要求 如何降低聚合物的折射率 对塑料光纤的折射率有何要求 如何降低聚合物的折射率 14 降低塑料光纤损耗的方法有哪 些 降低塑料光纤损耗的方法有哪 些 15 如何提高塑料光纤的耐热性 耐 湿性 如何提高塑料光纤的耐热性 耐 湿性 全反射原理全反射原理p116 芯高鞘低 降 芯高鞘低 降n 氟化氟化 氟化 氘代氟化 氘代 交联 环化 氟 化 非极性化 交联 环化 氟 化 非极性化 28 16 什么是光刻胶 什么是正性 胶 什么是负性胶 画出光 刻胶光刻工艺示意图 什么是光刻胶 什么是正性 胶 什么是负性胶 画出光 刻胶光刻工艺示意图 光刻胶 光刻胶 光照后产生溶解特 性变化 通过显影可形成与掩 膜相同或相反图形的材料 光照后产生溶解特 性变化 通过显影可形成与掩 膜相同或相反图形的材料 正性胶正性胶 负性胶 光刻工艺图解 负性胶 光刻工艺图解 p129 负性胶光刻工艺示意负性胶光刻工艺示意 29 17 感光性分子结构有何特点 对紫 外 可见敏感的分子吸收光能后 可实现哪种跃迁 感光性分子结构有何特点 对紫 外 可见敏感的分子吸收光能后 可实现哪种跃迁 18 激发单线态和激发三线态各有什 么特点 激发单线态和激发三线态各有什 么特点 19 何谓敏化 何谓猝灭 何谓增感 剂 何谓敏化 何谓猝灭 何谓增感 剂 20 光增感剂的增感过程一般在哪种 激发态发生 光增感剂的增感过程一般在哪种 激发态发生 21 如何判断一种化合物的光化学反 应属于哪种跃迁形式 如何判断一种化合物的光化学反 应属于哪种跃迁形式 双键 双键 n 单线态 能量高 寿命短 三线态 能量低 寿命长 单线态 能量高 寿命短 三线态 能量低 寿命长 D D D A D是是A的敏化的敏化 增感剂增感剂 A是是D的猝灭剂的猝灭剂 A 三线态三线态 吸收与发射吸收与发射 30 22 光刻胶的基本性能要求是什么 光刻胶的基本性能要求是什么 23 什么是感度 怎样计算光刻胶的感 度 提高感度的途径有哪些 什么是感度 怎样计算光刻胶的感 度 提高感度的途径有哪些 24 感光高分子材料 光刻胶 体系有 哪些种类 其中高分子结构有何特 点 感光高分子材料 光刻胶 体系有 哪些种类 其中高分子结构有何特 点 光化学反应性 成像性 涂膜特性 光化学反应性 成像性 涂膜特性 p132 感度 感度 p133 表征 剩余膜重 提高方法 化学结构 表征 剩余膜重 提高方法 化学结构 增感剂增感剂 化学增幅化学增幅 负性胶 重铬酸钾负性胶 重铬酸钾 PVA 双叠氮 双叠氮 橡胶 聚乙烯醇肉桂酸酯 正性胶 重氮醌 橡胶 聚乙烯醇肉桂酸酯 正性胶 重氮醌 酚醛树脂 酚醛树脂 p138 4 16 4 17 复合型 感光小分子光反应后引起高分子链间交联 本征型 高分子链自身光化学交联 复合型 感光小分子光反应后引起高分子链间交联 本征型 高分子链自身光化学交联 31 25 光致变色材料有哪些类型光致变色材料有哪些类型 26 联吡啶盐结构除了可以具有光致变色 性能外 还可以有哪些特殊的功能 联吡啶盐结构除了可以具有光致变色 性能外 还可以有哪些特殊的功能 27 在有效利用太阳能的方面在有效利用太阳能的方面 你认为光致 变色材料可以有怎样的应用 你认为光致 变色材料可以有怎样的应用 28 已知某光致变色材料可以吸收已知某光致变色材料可以吸收480nm 的光波而转化为吸收的光波而转化为吸收610nm光波的物 质 其颜色有怎样的变化 光波的物 质 其颜色有怎样的变化 顺反异构 氢转移 开环 闭环 氧化还原 等 顺反异构 氢转移 开环 闭环 氧化还原 等 氧化还原树脂 光致变色 导电 湿敏温敏传感器 氧化还原树脂 光致变色 导电 湿敏温敏传感器 储能材料 异构体能 量不同 储能材料 异构体能 量不同 p147 150 吸收由蓝变黄 颜色由黄变蓝 吸收由蓝变黄 颜色由黄变蓝 32 电功能问题电功能问题 1 复合型导电材料的导电载流子 有哪些 来源于何 复合型导电材料的导电载流子 有哪些 来源于何 2 复合型导电高分子材料中存在 哪些等效电子元件 复合型导电高分子材料中存在 哪些等效电子元件 3 填料浓度达渗滤阈值时 复合 材料具有怎样的结构特点 填料浓度达渗滤阈值时 复合 材料具有怎样的结构特点 离子 杂质离子 杂质 极化电荷 电子 导电填料 极化电荷 电子 导电填料 电容 导电填料间有间隙 电阻 导电填料间贯通 电容 导电填料间有间隙 电阻 导电填料间贯通 导电填料间贯通导电填料间贯通 33 4 导电材料的种类对电导率 有何影响 导电材料的种类对电导率 有何影响 5 你认为柔性高分子和刚性 高分子何者做基体好 极 性与非极性高分子呢 你认为柔性高分子和刚性 高分子何者做基体好 极 性与非极性高分子呢 6 相容性对电导有何影响 相容性对电导有何影响 7 高场与低场对电导率的影 响有何区别 为什么 高场与低场对电导率的影 响有何区别 为什么 填料导电性高 复合体系 电导率高 氧化性影响 相容性影响 填料导电性高 复合体系 电导率高 氧化性影响 相容性影响 刚柔性 载流子不同要求不同 极性 导电填料不同要求不同 刚柔性 载流子不同要求不同 极性 导电填料不同要求不同 太好易包覆而形成阻挡层 太差易产生相分离 应适中 太好易包覆而形成阻挡层 太差易产生相分离 应适中 高场 自由电子获得能量导电 幂定律 低场 极化电荷 高场 自由电子获得能量导电 幂定律 低场 极化电荷 离子离子 导电 欧姆定律导电 欧姆定律 34 8 如何判别材料中主要载流子 如何判别材料中主要载流子 9 如何设计复合型导电高分子材 料 使之既具有高电导 又具 有低成本 如何设计复合型导电高分子材 料 使之既具有高电导 又具 有低成本 10 如何运用高分子分子运动的有 关理论 运用实验来证明链段 运动对电导率的影响 如何运用高分子分子运动的有 关理论 运用实验来证明链段 运动对电导率的影响 11 铝和银都是良导体 但为什么 在高分子基体中掺入同量的铝 粉或银粉 电导率却差别很 大 铝和银都是良导体 但为什么 在高分子基体中掺入同量的铝 粉或银粉 电导率却差别很 大 电导率电导率 温度的关系温度的关系 导电粒子表面电镀贵金属导电粒子表面电镀贵金属 用用WLF方程检验方程检验 电导率本身的差别 氧化性的差别 电导率本身的差别 氧化性的差别 35 12 写出电导率的表达式 由此你 可以分析影响物质电导率的主 要因素吗 写出电导率的表达式 由此你 可以分析影响物质电导率的主 要因素吗 13 离子型导电高分子的种类有哪 些 离子型导电高分子的种类有哪 些 举例举例 其导电载流子是 什么 各有什么特点 其导电载流子是 什么 各有什么特点 14 高分子电解质电导机理是怎样 的 高分子电解质电导机理是怎样 的 15 影响高分子电解质电导率大小 的因素有哪些 影响高分子电解质电导率大小 的因素有哪些 i ii qn 1 聚电解质 反离子 快离子导体 双离子以阳为主 聚电解质 反离子 快离子导体 双离子以阳为主 晶格裂缝 非晶格扩散 晶格裂缝 非晶格扩散 离子含量 离子对解离 能 离子大小 高分子链柔性 离子含量 离子对解离 能 离子大小 高分子链柔性 36 16 什么是快离子导体 什么是快离子导体 17 为什么聚氧乙烯可以用作 快离子导体的聚合物基体 材料 快离子导体中对聚 合物结构有何要求 为什么聚氧乙烯可以用作 快离子导体的聚合物基体 材料 快离子导体中对聚 合物结构有何要求 18 为什么快离子导体中的无 机盐总是以碱金属盐为 主 为什么快离子导体中的无 机盐总是以碱金属盐为 主 19 影响快离子导体电导率的 因素有哪些 怎样才能提 高快离子导体的电导率 影响快离子导体电导率的 因素有哪些 怎样才能提 高快离子导体的电导率 电导率较高的离子型导体电导率较高的离子型导体 极性 使盐解离 柔性 使离子迁移更快 极性 使盐解离 柔性 使离子迁移更快 易解离 与聚合物作用适中 易解离 与聚合物作用适中 离子含量 离子对解离 能 离子大小 高分子链柔性 离子含量 离子对解离 能 离子大小 高分子链柔性 37 20 为什么增加共轭链的长度可 以提高导电性 为什么增加共轭链的长度可 以提高导电性 21 反式聚乙炔 顺式聚乙炔和 等规聚苯乙烯的电导率顺序 如何 反式聚乙炔 顺式聚乙炔和 等规聚苯乙烯的电导率顺序 如何 22 试由式 试由式 5 22 计算 含 计算 含300 个个C的共轭链的能隙 若使这 些电子通过热激发而产生载 流子 则 的共轭链的能隙 若使这 些电子通过热激发而产生载 流子 则需要多少温度需要多少温度 23 300K时 通过热激发而产生 载流子时 全反式聚乙炔链 时 通过热激发而产生 载流子时 全反式聚乙炔链 n 的近似值的近似值 1eV 1 6022 10 19J k 1 38 10 23J K eV 12 75 4 2 n n Eg 共轭程度 共轭程度 E 反式反式PA 顺式顺式PA PS 38 24 什么是孤子 其离域范围约有多 长 室温下 反式聚乙炔中孤子的 含量大约为多少 什么是孤子 其离域范围约有多 长 室温下 反式聚乙炔中孤子的 含量大约为多少 25 为什么聚对苯乙炔的电导率比聚乙 炔的电导率低很多 为什么聚对苯乙炔的电导率比聚乙 炔的电导率低很多 26 聚并苯共轭程度比反式聚乙炔高 但实测电导率却比反式聚乙炔低 你认为可能的原因是什么 聚并苯共轭程度比反式聚乙炔高 但实测电导率却比反式聚乙炔低 你认为可能的原因是什么 Peierls畸变 简并能态 孤子 畴壁处的单电子 离域范围 畸变 简并能态 孤子 畴壁处的单电子 离域范围 15个个C 反式反式PA 1 3000 Peierls畸变形成非简并能 态 孤子离域范围窄 畸变形成非简并能 态 孤子离域范围窄 Peierls畸变形成非简并能 态 孤子离域范围窄 容 易消失 畸变形成非简并能 态 孤子离域范围窄 容 易消失 39 27 如何提高孤子的含量 如何提高孤子的含量 28 掺杂剂的种类有哪些 试画出掺 杂剂含量与电导率的关系曲线 与复合型导电高分子的电导率与 碳黑浓度间的关系相比 两种曲 线有何异同 掺杂剂的种类有哪些 试画出掺 杂剂含量与电导率的关系曲线 与复合型导电高分子的电导率与 碳黑浓度间的关系相比 两种曲 线有何异同 29 共轭高分子电导率与温度有什么 关系 共轭高分子电导率与温度有什么 关系 30 怎样设计共轭聚合物的结构 以 提高其电导率 怎样设计共轭聚合物的结构 以 提高其电导