Organic Semiconductors in Sensor Applications pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Malliaras, George G. 编

出品人:

页数:287

译者:

出版时间:

价格:$ 236.17

装帧:

isbn号码:9783540763130

丛书系列:

图书标签:

Organic semiconductors
Sensors
Organic electronics
Materials science
Chemical sensors
Biosensors
Thin films
Device physics
Photodetectors
Transistors

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具体描述

Organic semiconductors offer unique characteristics such as tunability of electronic properties via chemical synthesis, compatibility with mechanically flexible substrates, low-cost manufacturing, and facile integration with chemical and biological functionalities. These characteristics have prompted the application of organic semiconductors and their devices in physical, chemical, and biological sensors. This book covers this rapidly emerging field by discussing both optical and electrical sensor concepts. Novel transducers based on organic light-emitting diodes and organic thin-film transistors, as well as systems-on-a-chip architectures are presented. Functionalization techniques to enhance specificity are outlined, and models for the sensor response are described.

好的，这是一本关于高分子材料化学与工程的综合性教材的简介，它专注于探讨聚合物的结构、性能、合成方法及其在现代工程领域中的应用。 --- 《先进聚合物：从分子设计到功能器件》图书简介本书是一部全面、深入探讨现代高分子科学与工程领域的权威著作。它旨在为高分子化学、材料科学、化学工程以及相关交叉学科的本科生、研究生以及研究人员提供一个系统、前沿的学习平台。全书内容涵盖了从基础的聚合物化学原理到尖端的功能化高分子材料的设计与制造，并重点关注材料如何转化为实际可用的工程器件。第一部分：高分子科学的基石本部分奠定了理解聚合物行为的基础。首先，我们详细解析了高分子化合物的结构-性能关系。这包括对聚合物链的拓扑结构（线性、支化、交联）、分子量分布（数均、重均）、构象（规整性、手性）的精确描述。我们运用统计力学和热力学原理，深入分析了聚合物在溶液中的行为（如粘度和扩散）以及在固态下的相转变，特别是玻璃化转变温度（Tg）和熔点（Tm）对材料宏观机械性能的决定性影响。随后，教材系统梳理了聚合反应的动力学与机制。重点讨论了不同类型的聚合反应，包括：自由基聚合、离子聚合（阴离子和阳离子）、配位聚合（如齐格勒-纳塔催化体系）、缩聚反应以及近年来备受关注的可控/“活性”聚合技术，如原子转移自由基聚合（ATRP）、可逆加成-断裂链转移（RAFT）聚合。每一章都配有详尽的反应机理图解和速率方程分析，确保读者能够掌握精确调控聚合物分子量和分散度的化学工具。第二部分：功能性高分子的设计与合成随着材料科学向功能化、智能化方向发展，本部分聚焦于如何通过分子工程学手段赋予聚合物特定的物理、化学或生物学功能。功能基团的引入与修饰：我们探讨了如何通过后聚合修饰（Post-Polymerization Modification）或在单体合成阶段引入特定的功能单元，例如，能够响应外部刺激（光、热、pH值、电场）的响应性高分子（Stimuli-Responsive Polymers）。超分子聚合物与自组装：这一章详细介绍了利用氢键、π-π堆积、金属配位等非共价键相互作用构建具有动态性和自修复能力的超分子材料。重点分析了这些材料在形态学控制和层次结构构建中的潜力。高性能工程塑料：针对航空航天和汽车工业的需求，本书深入分析了聚酰亚胺、聚砜、聚醚醚酮（PEEK）等热稳定性高、机械强度优异的工程聚合物的合成路线、结晶行为及其界面行为。第三部分：先进聚合物的加工与结构表征理解聚合物的加工过程是实现材料应用的关键。本部分详述了现代高分子加工技术，包括：流变学与加工模拟：从牛顿流体到非牛顿流体，我们详细分析了聚合物熔体和溶液的流变学特性。这对于理解注塑成型、挤出、薄膜拉伸等过程中的剪切速率和温度梯度对最终产品结构的影响至关重要。形态学控制：重点讨论了通过热力学和动力学控制实现结晶聚合物的晶体形态（球晶、纤丝）以及无定形聚合物的微相分离结构（如嵌段共聚物的微相结构）。在表征技术方面，本书提供了全面的指导，涵盖了从分子尺度到宏观尺度的各种先进手段： 1. 分子结构分析：核磁共振波谱（NMR）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）在确定化学结构和官能团上的应用。 2. 分子量测定：凝胶渗透色谱（GPC/SEC）的原理、校正方法及数据解释。 3. 热性能分析：差示扫描量热法（DSC）和热重分析法（TGA）在确定Tg、Tm和热稳定性方面的应用。 4. 力学性能测试：动态机械分析（DMA）和拉伸/压缩测试，以及如何将这些数据与分子运动联系起来。第四部分：高分子在功能器件中的应用前沿本书的最后一部分将理论与工程实践紧密结合，展示了功能化聚合物在当前高技术领域中的具体应用，但不涉及特定的半导体器件或生物传感器领域。我们重点关注：聚合物基复合材料：探讨了纤维增强（碳纤维、玻璃纤维）和纳米填料增强（粘土、碳纳米管）聚合物基体的界面粘结机制、增韧机制以及宏观力学性能的提升策略。聚合物在分离科学中的应用：详细阐述了用于气体分离和液体净化的聚合物膜技术。这包括渗透性、选择性、膜制备方法（如相转化法）以及对膜微孔结构和自由体积的调控。电活性与储能聚合物：讨论了用于电介质、电容器和离子传导的聚合物电解质。重点分析了聚合物基体如何影响离子迁移率和电荷储存效率。高分子在涂层与粘合剂中的应用：涉及耐腐蚀涂层、抗紫外线涂层的设计原则，以及高性能结构粘合剂（如环氧树脂、聚氨酯）的固化动力学和界面粘结强度。总结《先进聚合物：从分子设计到功能器件》力求成为一本兼具深度和广度的参考书。通过对基本原理的扎实讲解和对前沿技术趋势的精确把握，本书旨在培养读者将分子层面的化学设计转化为宏观层面工程应用的能力，从而推动高分子材料领域持续创新。书中包含大量精选的实例和习题，以巩固读者的理论理解并激发其解决复杂工程问题的能力。