智能薄膜和传感器技术--合成特性及应用/智能传感技术丛书

《智能薄膜和传感器技术——合成、特性及应用》是一本全面介绍当今智能薄膜和传感器技术的著作，从用于智能膜的传感材料、具有刺激响应功能的表面、直接分子分离、膜传感器及其突破性应用等方面对当今的智能薄膜及其传感器技术进行了全面的介绍，涵盖了膜的材料、膜的特性及表征、膜的制备以及膜的应用等内容。

目 录 译者的话 原书前言 第1部分 用于智能膜的传感材料 第1章 基于碳纳米管、离子液体以及聚合物基质的界面在传感和薄膜分离中的应用 3 1.1 引言 3 1.2 用于传感界面的离子液体-碳纳米管复合材料 4 1.3 用于检测和分离气体和溶剂的离子液体界面 9 1.4 用于薄膜分离过程的离子液体-聚合物界面 13 1.5 结论 15 参考文献 15 第2章 用于自适应薄膜的光响应水凝胶 18 2.1 引言 18 2.2 光响应水凝胶薄膜 19 2.2.1 光响应基团:亚肉桂基 19 2.2.2 光响应基团:三苯代甲烷白色衍生物 23 2.2.3 光响应基团:偶氮苯 30 2.2.4 光响应基团:螺吡喃 32 2.2.5 不同发色团的比较 35 2.3 光热响应水凝胶薄膜 37 2.3.1 光吸收体:金纳米颗粒 37 2.3.2 光吸收剂:氧化石墨烯 37 2.4 总结 39 参考文献 40 第3章 智能囊泡:合成、特性与应用 43 3.1 引言 43 3.2 软囊泡的合成 44 3.2.1 自组装成囊泡 44 3.2.2 脂质体 45 3.2.3 聚合物囊泡 45 3.2.4 基于小分子的囊泡 47 3.2.5 直接合成 49 3.3 硬囊泡的合成 51 3.3.1 用于合成硬囊泡的“软”模板 51 3.3.2 空心硅胶球 53 3.4 囊泡结构的特性 55 3.4.1 显微镜技术 55 3.4.2 散射 56 3.5 囊泡结构中的刺激反应行为 58 3.5.1 热响应囊泡 58 3.5.2 pH值响应型囊泡 59 3.5.3 其他 62 3.6 囊泡的应用 64 3.6.1 由囊泡进行分子分离 64 3.6.2 化学传感器 65 3.6.3 纳米反应器和微反应器 68 3.6.4 催化剂 70 3.6.5 药物输送载体 72 3.7 结论 75 参考文献 75 第2部分 具有刺激响应功能的表面 第4章 传感薄膜及超分子相互作用的计算模型 89 4.1 引言 89 4.2 非共价相互作用:物理和化学观点 90 4.3 物理相互作用 91 4.4 化学相互作用 94 4.5 超分子相互作用的计算方法 96 4.6 经典力场 103 4.7 结论 112 参考文献 113 第5章 涉及薄膜的传感技术用于研究生物分子相互作用和薄膜污染现象 117 5.1 引言 117 5.2 带耗散监测的石英晶体微天平 117 5.3 表面等离子体共振 118 5.4 SPR和QCM-D的应用 121 5.5 结论 127 参考文献 128 第6章 智能膜表面:润湿性增强和自修复性 129 6.1 引言 129 6.2 表面润湿性的基础 130 6.3 润湿性的增强 131 6.4 驱动机制 132 6.4.1 电转换 132 6.4.2 光驱动转换 133 6.4.3 热转换 134 6.4.4 pH值驱动转换 135 6.4.5 分子转换 135 6.4.6 机械转换 136 6.5 自主驱动的液体运动 136 6.6 自清洁机制 138 6.6.1 超疏水表面上的液滴滚落 139 6.6.2 自清洁表面的光催化 139 6.7 自修复概念和策略 140 6.8 可修复的表面特性 142 6.8.1 表面超疏水性的恢复 142 6.8.2 持久防污性能的自我修复 143 6.9 结论与展望 143 参考文献 144 第7章 AFM和AFS研究的生物薄膜模型:一种适于解开脂肪组织及其与 蛋白质相互作用的工具 149 7.1 引言 149 7.2 支撑脂双层 151 7.2.1 制备技术 151 7.2.2 支撑脂双层的化学-物理性质 153 7.2.3 跨膜蛋白质包裹体 157 7.3 AFM与SLB的相行为 158 7.3.1 温度引起的跃迁 158 7.3.2 pH值引起的跃迁 161 7.4 支撑脂双层的原子力谱 163 7.4.1 AFS研究的机械模量 165 7.4.2 脂双层穿透的能量景观及其与脂质孔隙形成的比较 166 7.5 脂质与蛋白质相互作用 168 7.5.1 膜结构域中的蛋白质分配 168 7.5.2 分区的功能相关性 169 7.6 结论 171 参考文献 171 第3部分 直接分子分离 第8章 受控药物释放和生物分离的自组装纳米多孔膜 183 8.1 引言 183 8.2 嵌段共聚物自组装的通用特性 184 8.3 嵌段共聚物基膜 185 8.4 由嵌段共聚物衍生的纳米多孔膜的制备 186 8.4.1 纳米多孔膜的结构:复合膜和单体膜 186 8.4.2 嵌段共聚物衍生膜的控制顺序和取向 189 8.4.3 纳米结构聚合物薄膜中的孔隙生成 192 8.5 表面特性的可调性 192 8.6 嵌段共聚物衍生膜在生物分离和控制药物释放中的应用 193 8.7 结论 198 参考文献 198 第9章 杂化介孔二氧化硅的药物靶向疗法 202 9.1 引言 202 9.2 双功能杂化介孔二氧化硅纳米粒子的合成与表征 203 9.3 载药叶酸移植的MSN特异FR对肿瘤细胞的靶向表达 206 9.4 结论 211 参考文献 212 第10章 分子识别驱动膜工艺 213 10.1 分子印迹技术 213 10.1.1 分子印迹膜 214 10.1.2 MIM的制备:方法和材料 214 10.1.3 MIM的应用 216 10.2 亲和膜 217 10.2.1 亲和膜的制备 218 10.2.2 用于手性分离的亲和膜 220 10.2.3 用于蛋白质分离的亲和膜 220 10.3 环糊精作为分子识别元素 221 10.4 作为分子识别器件的分子筛膜:制备与表征 222 10.4.1 药学领域的沸石膜 223 10.4.2 沸石:传感器材料 224 10.5 基于分子识别的功能化粒子装载膜的选择性分离 225 10.6 具有对映选择性识别性质的双相酶膜系统动力学拆分 227 10.7 膜的表面改性 228 10.7.1 涂层 229 10.7.2 自组装 229 10.7.3 化学处理 229 10.7.4 等离子体处理 230 10.7.5 移植聚合 230 参考文献 231 第4部分 膜传感器及其突破性应用 第11章 传感器应用中的静电纺丝膜 239 11.1 引言 239 11.2 静电纺丝的基本原理 240 11.3 静电纺丝的过程控制 241 11.3.1 纤维的几何形态和直径 241 11.3.2 纤维排列、组成及其二级结构 242 11.4 静电纺丝材料在超灵敏传感器中的应用 245 11.4.1 基于金属氧化物的电阻式传感器 245 11.4.2 基于导电聚合物的电阻式传感器 248 11.4.3 光学传感器 252 11.4.4 声波传感器 254 11.4.5 安培计生物传感器 257 11.5 结论 260 参考文献 260 第12章 智能传感支架 267 12.1 引言 267 12.2 复合传感生物材料制备 268 12.3 复合传感生物材料特性 269 12.4 基于SWNT的复合膜结构性能 269 12.5 基于SWNT的复合膜的拉伸性能 271 12.6 基于SWNT的复合膜的电气性能 274 12.7 机电特性和应变依赖关系测量 276 12.8 细胞传感支架 278 12.8.1 制备 278 12.8.2 细胞测试 278 12.8.3 膜阻抗测量 279 12.8.4 传感支架建模 281 12.9 CNT复合材料加工:传感支架微加工 284 12.10 结论 285 参考文献 285 第13章 纳米结构传感乳剂液滴和粒子:性能与通过膜乳化的形成 290 13.1 引言 290 13.2 乳剂及乳化方法 292 13.2.1 转子-定子系统 292 13.2.2 高压均质机 293 13.2.3 超声波 293 13.2.4 膜乳化 293 13.2.5 膜参数 296 13.2.6 相参数 296 13.2.7 动态膜乳化的工艺参数 297 13.2.8 膜乳化装置 298 13.2.9 材料的性质及传感特性 299 13.2.10 温度和pH值敏感材料 300 13.2.11 物理响应性材料（光、磁、电场） 304 13.2.12 生化响应性材料 305 13.2.13 相变材料 305 13.3 基于膜工艺产生的响应性粒子 306 13.3.1 温度和pH值响应性材料 306 13.3.2 生化响应性材料 309 13.3.3 物理响应性材料 311 13.3.4 分子印迹 312 13.4 结论 312 参考文献 313 第14章 用于超智能织物的膜 316 14.1 引言 316 14.2 膜与舒适性 317 14.2.1 透气膜 317 14.2.2 作为换热器的膜 320 14.3 用于智能织物的自适应膜 320 14.3.1 形状记忆膜 321 14.3.2 凝胶基响应膜 321 14.3.3 膜中的相变材料 322 14.3.4 用于智能膜的光致变色复合物 323 14.4 膜的屏障功能 323 14.4.1 防水功能 324 14.4.2 抗菌效用 324 14.4.3 气味释放和超吸收效能 324 14.4.4 战争毒剂的防御 325 14.5 用于自洁功能的膜材料 325 14.6 用于可穿戴电子的交互式膜 325 14.7 结论和展望 326 参考文献 327