博士课程大纲西北大学化学与材料科学学院Word下载.docx
《博士课程大纲西北大学化学与材料科学学院Word下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《博士课程大纲西北大学化学与材料科学学院Word下载.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
聚合物主链上分子刷的合成
含有全氟环丁基重复单元的含氟共聚物的合成
高分子化学中传统学科的突破与发展
活性/控制正离子聚合的研究与发展
特殊拓扑结构高分子
链式聚合反应活性中心的结构和环境及其控制聚合
二茂铁基嵌段聚合物和支化聚合物的合成及应用
高分子合成化学进展
聚合物的树枝化——架设分子与分子纳米材料的新桥梁
生物技术合成高分子材料
关于高分子合成的几点看法
聚合物体系中的离子液体
金属有机化学与高分子合成化学
第三篇高分子表征新方法（6学时）
第四篇高分子组装与超分子结构（8学时）
第五篇光电磁活性高分子（6学时）
第六篇与生命科学交叉的前沿课题（18学时）
第七篇高分子纳米微结构（6学时）
教材或主要参考书目：
董建华主编，《高分子科学前沿与进展》，科学出版社，2006年
周其凤、胡汉杰主编，《高分子化学》，化学工业出版社，2001年
（大纲起草人：
宫永宽，大纲审定人：
陈栓虎）
功能高分子研究进展
0703051X02
课程报告（专题研究进展综述）
功能高分子具有特有的功能性和专用性，在信息功能化、生物医用器材、物质分离膜、生态环境保护、能量转换和储能技术等工业领域有着极为广泛的应用。
本课程的目的是使学生全面了解和掌握功能高分子材料的基本内容、研究方法、主要研究及应用领域、国内外发展现状及发展趋势。
要求学生全面了解和掌握功能高分子的主要类型、结构和功能的关系、制备的原理及方法，提高研究、开发特种功能高分子材料的能力。
第1章绪论（8学时）
掌握功能高分子的概念，功能高分子的分类，功能高分子材料结构与性能的关系，功能高分子材料的研究方法。
重点了解具有选择分离功能高分子、光敏功能高分子、导电高分子和电活性高分子、高吸水性高分子、生物医药用高分子、反应性功能高分子、高分子液晶、智能高分子材料。
掌握功能高分子材料的发展过程、现状与发展趋势。
第2章功能高分子的制备（8学时）
掌握功能高分子材料的设计及合成新技术，高分子化学反应的类型、高分子的反应活性及其影响因素，功能高分子的各种制备新技术。
第3章吸附分离功能高分子（8学时）
掌握吸附分离功能高分子的发展简史、离子交换树脂和吸附树脂的结构、离子交换树脂和吸附树脂的分类、命名及制备方法，离子交换树脂及吸附树脂的功能及应用。
第4章高分子分离膜与膜分离技术（8学时）
掌握分离膜与膜分离技术的概念、发展简史、分类及膜分离过程的类型，了解膜材料及膜的制备、膜的结构、膜分离技术及应用领域。
第5章电活性高分子（8学时）
了解电活性高分子的概念、材料的导电性能及其表征、电活性高分子的种类与特点。
掌握导电高分子的分类及性能特点、导电机理、导电高分子的分子设计与掺杂、制备及应用。
第6章光敏性高分子（6学时）
掌握光化学反应基本原理、光固化树脂的基本组成、影响光固化树脂性能的因素、光敏高分子的应用。
第7章反应性高分子（6学时）
了解高分子试剂的作用原理及特点、重要的高分子试剂及其参与的固相有机合成反应。
掌握主要类型的高分子催化剂的特点及应用。
第8章医用和药用高分子（12学时）
掌握医用高分子的概念、分类、要求、制备及改性方法，了解医用高分子的生物相容性及测定方法、医用高分子的应用及发展方向。
熟悉药用高分子在药物载体、药物控释、药理活性高分子药物、药物微胶囊等方面的应用。
第9章高吸液性树脂（8学时）
了解高吸液性树脂的结构特征和吸液机理、影响高吸液性树脂吸液性能的主要因素、高吸液性树脂的主要类型和制备方法、高吸液性树脂的应用。
第10章高分子液晶材料（6学时）
熟悉液晶态和液晶高分子的概念、形成条件和结构特征、合成与表征方法、主要应用领域及发展前景。
王国建、王德海、邱军、赵立群编，《功能高分子材料》，华东理工大学出版社，2006年
何天白胡汉杰主编，《功能高分子与新技术》，化学工业出版社，2004年
马建标主编，《功能高分子材料》，化学工业出版社，2000年
赵文元编著,《功能高分子材料化学》，北京：
化学工业出版社,2003年
近期发表的相关研究成果
宫永宽，大纲审定人：
生物医用高分子材料研究法
课程编码：
0703051F03
学时：
40学分：
2
适用对象：
高分子化学与物理、材料物理与化学、材料化学专业硕士、博士研究生。
使用教材及参考书：
阮建明等编，《生物材料学》，科学出版社，2004年
崔福斋冯庆玲著译，《材料科学与工程系列--生物材料学》（第2版），清华大学出版社，2004年
俞耀庭主编，《生物医用材料》，天津大学出版社，2000年
译著，《生物高分子》系列丛书，化学工业出版社，2005年
课程性质、目的和任务:
生物医用高分子材料是功能材料的重要组成部分，是化学与生物学、材料学、医学、药学等专业的主要交叉点之一，是生物材料、高分子、生物医药等专业学生的重要专业课。
通过本课程的教学，使学生了解生物高分子材料与科学的基础知识，包括与其他高分子材料的区别与联系，生物医用材料在生物体内的效应等；
掌握生物高分子分类、合成与改性的基本理论知识和基本方法；
掌握生物高分子必须具备的条件和生物相容性评价方法；
掌握生物高分子的分子结构设计方法及其性质与用途之间的关系；
了解生物高分子的知识构架、研究现状和发展趋势等。
教学内容及要求:
第一章：
绪论（2学时）
1.生物医用材料概念、分类、发展概况
2.生物医用高分子概念、分类
3.生物医用高分子的研究和应用领域
4.生物医用高分子性能和材料设计的关系
5.生物医用高分子的发展前景
第二章：
生物细胞及免疫学基础（6学时）
1.细胞的结构与功能
2.人体血液与组织液系统的构成和性质
3.人免疫系统与免疫细胞和炎症反应
4.材料与组织界面反应
5.细胞外基质概念，包括结构多糖与生物软组织
第三章：
生物相容性和生物学评价方法（4学时）
1.生物相容性概念、分类和原理
2.生物高分子和生物肌体的基本相互作用
3.生物材料的生物相容性与安全性评价
第四章：
生物材料表面改性技术（6学时）
1.表面形貌与生物相容性，生物医用材料的表面修饰
2.生物惰性高分子与生物活性高分子材料
3.改性技术原理与过程
（等离子体法；
离子注入法；
表面涂层与薄膜合成；
自组装单分子层等）
第五章：
生物可降解、吸收高分子（4学时）
1.生物降解高分子概念、分类
2.天然生物高分子种类与特性
3.合成生物降解高分子制备方法与降解特性
4.生物合成高分子
包括微生物合成塑料，转基因植物合成塑料，微生物多糖，微生物聚氨基酸等。
5.生物降解性能与材料其他性能的匹配性
第六章：
生物传感器和生物芯片（4学时）
1.生物传感器原理、特点与分类2.固定化技术、高分子载体种类
3.传感器性能4.生物芯片
第七章：
药用高分子材料（6学时）
1.药物缓释/控制释放
2.生物高分子在药物中的应用概述
3.高分子药物制备方法与性能
4.高分子载体同药物释放行为的关系
5.靶向药物的设计、制备与作用原理
第八章：
高分子植入材料（4学时）
1.高分子植入材料种类
2.聚合物基复合材料结构
3.材料的破坏
第九章：
组织工程高分子材料（4学时）
1.组织工程定义及三要素，组织工程材料应具备的条件
2.支架的制备方法
3.高分子材料构造、形态、机能等的设计
4.组织工程学的应用现状与发展
5.可降解生物高分子材料在组织工程和再生医学方面的应用
包括人工肝脏、人工血管、齿科材料等。
大纲制定者：
宫永宽
大纲审定者：
陈栓虎
高分子物理
0703051F05
3
60
第2学期
笔试
高分子物理是高分子科学的一门专业基础课。
通过本课程的教学，帮助学生掌握高分子的结构和性能方面的基本理论知识，培养研究生分析和解决实际问题的能力。
本课程从基本概念和基本理论入手，认识长链分子和小分子所共同具有的一些特征和最关键的差别点，使学生学会运用基本概念和基本理论来分析高分子材料设计、制备和加工实践中遇到的实际问题,激发学生的创新意识。
第一章高分子的分子结构（4学时）
掌握高分子单体、单体单元和键接结构,熟悉高分子的构造、构型和构象等基本概念;
了解一、二和三维大分子,支化和交联高分子,各种异构体,微构象和宏构象。
第二章晶态高聚物结构（6学时）
掌握高分子结晶过程及晶态结构模型,了解高分子结晶特点、高聚物结晶结构的层次及高分子构筑类型;
了解晶态高分子链的基本堆砌及某些典型聚合物的晶体结构。
第三章聚合物的形态结构（4学时）
了解聚合物的分子结构与聚集态结构的关系;
了解高分子聚集态结构的特点、形成条件及其与材料性能之间的关系。
结晶聚合物的几种形态及非晶态高聚物的玻璃态、高弹态及熔融态等。
第四章分子结晶过程--聚合物加工成型过程结晶动力学（4学时）
了解聚合物结晶动力学及其研究方法;
了解聚合物结晶活化能、成核生长方式、成核分类及聚合物结晶能力参数等。
第五章高分子链的远程结构及研究方法（4学时）
掌握高分子的大小,聚合度,统计平均分子量等基本概念,熟悉平均分子量的各种测定方法;
了解高分子链的形状及散射函数表征方法。
第六章聚合物附生结晶（4学时）
了解聚合物附生结晶的概念及基本研究手段,了解聚合物附生结晶的制备/沉积方法及对材料力学性能的影响。
第七章热塑性聚合物的反应挤出（4学时）
了解聚合物的反应挤出概念,反应挤出设备类型,工作原理,应用及影响材料力学性能的因素。
了解本体聚合,降解反应,交联反应,接枝反应,反应共混在反应挤出中的应用。
第八章高聚物的增韧改性（4学时）
了解高分子材料剪切屈服理论及银纹化概念,掌握聚苯乙烯增韧的方法及理论;
了解高抗冲聚苯乙烯的改性和增韧机理;
熟悉影响增韧塑料形变的因素。
第九章聚合物共混体系的界面与增容（6学时）
了解聚合物共混体系的基本问题和增容作用的物理本质,了解增容剂结构参数及浓度对其界面行为和胶束行为的影响;
增容剂对共混物界面层,不相容高聚物界面,含结晶性聚合物共混物的增容作用及均相型增容剂的增容作用。
第十章有机高分子/无机物纳米杂化材料（4学时）
了解无机材料、有机高分子材料及生物物质的特点,无机、有机物纳米杂化的基本原理,杂化类型,杂化材料的表征等。
第十一章电高分子的化学与物理（4学时）
了解导电高分子的化学,本征型导电高分子的典型合成方法,本征型导电高分子的掺杂及掺杂态结构,导电机制。
导电高分子的溶液性质,热学行为及导电高分子的应用。
第十二章液晶态和高分子液晶（4学时）
了解液晶态和液晶基元,高分子液晶和液晶基元高分子化等概念;
了解液晶的热力学性质,光学性质和织构,液晶相分类,液晶显示技术。
第十四章高分子物理的主要研究方法和手段（8学时）
了解各研究方法和手段的基本原理,学会运用这些方法解决聚合物研究中的有关问题。
一原子力显微镜和电子显微镜在聚合物研究中的应用
二X射线衍射在聚合物研究中的应用
三热分析在聚合物研究中的应用
四表面分析--X射线光电子能谱
五核磁共振在高分子科学中的应用
六自由基的电子自旋共振
七振动光谱
八二次离子飞行时间质谱
殷敬华、莫志深主编《现代高分子物理学》，科学出版社，2001
何曼君、陈维孝、董西侠编《高分子物理》，复旦大学出版社，1991
（大纲起草人宫永宽审定人陈拴虎）
高分子结构与性能测试技术
0703051F06
随着现代科学技术的迅速发展，对于新材料之一的高分子材料，提出了更新更高的要求。
在新材料的合成与加工过程中高聚物现代仪器分析方法所起的作用是越来越重要。
另一方面，随着现代科学的发展，精密仪器的制造技术迅速提高，在加上计算机技术的引入，是现代分析仪器的功能和精度不断提高，为开辟高分子材料现代分析方法的新领域创造了很好的条件。
通过本课程的学习，使学生基本掌握现代先进仪器在高分子领域中的应用，掌握测定高聚物物理、化学性能、状态、结构的手段和技术。
第1章绪论（2学时）
1．1聚物现代仪器分析方法的研究对象
1．2物现代仪器分析方法所用仪器简介
1．3高聚物研究与分析
1．4高聚物的表征
教学要求：
了解一般高聚物的溶解性、燃烧性，熟悉高聚物分子的链结构单元的连接方式和立体结构。
熟悉高分子材料样品的准备方法。
第2章光谱分析（6学时）
2．1概述
2．2紫外光谱
2．3荧光光谱
2．4红外光谱
了解紫外紫外光谱仪的基本结构，熟悉各类聚合物的特征吸收，掌握紫光谱法在聚合物反应机理研究中的应用。
了解荧光光谱仪基本原理及在聚合反应机理研究中的应用。
了解红外光谱的基本原理及傅立叶变换红外光谱仪的基本结构。
掌握红外谱图解析方法，熟悉常见聚合物的特征谱带位置，能分析和鉴别聚合物。
第3章核磁共振与电子顺磁共振波谱（6学时）
3．1核磁共振波谱
3．2H-核磁共振谱
3．3C-核磁共振谱
3．4NMR在高聚物研究中的应用
3．5电子顺磁共振谱
3．6电子顺磁共振谱在高分子研究中的应用
了解核磁共振的基本原理及核磁共振波谱仪的结构。
熟悉核磁共振的谱图表示方法及化学位移、耦合常数与分子结构的关系。
掌握NMR在高分子研究中的应用。
了解电子顺磁共振谱的基本原理及仪器的基本结构。
掌握ESR谱图解析方法。
了解电子顺磁共振谱在高分子研究中的应用。
第4章反气相色谱法（2学时）
4．1反气相色谱法的基本原理
4．2反气相色谱法在高分子研究中的应用
了解反气相色谱法的基本原理，熟悉聚合物样品的制备方法。
熟悉利用反气相色谱法测定聚合物的热转变温度、结晶度的方法及利用分子探针研究聚合物之间的相互作用参数。
第5章高聚物的热解分析（6学时）
5．1高聚物热解分析的特点
5．2高聚物热裂解的一般模式
5．3有机质谱
5．4有机质谱图谱解析
5．5热解分析在高分子材料研究中的应用
了解高聚物热解分析的特点和高聚物热裂解的一般模式。
了解有机质谱仪的基本结构和原理。
熟悉有机质谱谱图解析方法。
掌握常见典型有机化合物的谱图，学会未知化合物图谱解析及在高分子化合物的定性鉴定和定量分析。
第6章热分析（6学时）
6．1热分析的定义与分类
6．2差热分析和示差扫描量热分析
6．3热重分析
6．4DTA,DSC,TG在聚合物研究中的应用
了解热分析各种方法的特点及适用性。
了解差热分析和示差扫描量热分析的仪器装置、基本原理。
了解热重法的原理与装置。
掌握利用各种热分析方法研究高聚物热力学参数。
第7章分子量分布的测定（6学时）
7．1概述
7．2凝胶色谱
7．3凝胶色谱的数据处理
7．4凝胶色谱在高分子研究中的应用
了解聚合物的统计平均分子量的概念及分子量分布的表示方法，熟悉分子量分布的一般测定方法。
了解凝胶色谱的基本原理，掌握利用凝胶色谱法测定化合物分子量的各种数据处理方法。
第8章高分子材料的透射电子显微分析（4学时）
8．1透射电镜的结构
8．2电子衍射
8．3透射电镜用聚合物试样的制备技术
了解透射电镜的基本结构及电子衍射的基本原理。
熟悉各种电子衍射谱图。
了解各种聚合物试样的制备方法。
第9章聚合物的扫描电子显微分析（6学时）
9．1扫描电镜工作原理、结构和性能
9．2扫描电镜在材料研究中的应用
9．3波谱仪结构及工作原理
9．4能谱仪结构及工作原理
9．5电子探针分析及微区成分分析技术
了解扫描电镜工作原理、结构和性能。
掌握利用扫描电镜对材料进行断口分析（韧窝断口、解离断口、沿晶断口、疲劳断口和应力腐蚀开列断口）。
了解波谱仪结构及工作原理。
了解能谱仪结构及工作原理。
第10章原子力显微镜（AFM）（6学时）
10．1原子力显微镜的原理
10．2原子力显微镜基本成像模式
10．3原子力显微镜作为表面分析的工具
10．4AFM的应用
了解原子力显微镜的基本原理及仪器构造。
了解其成像模式。
了解利用力学曲线分析样品污染物的粘性、油脂厚度和表面弹性变化。
熟悉利用AFM研究高分子表面形貌和纳米结构，微观尺寸下材料性质，多组分样品的相分布研究和亚表面结构。
第11章表面分析能谱（XPS）（6学时）
11．1表面分析能谱的基本原理
11．2表面能谱仪主要构成部分
11．3XPS在聚合物表面结构上的应用
了解表面分析能谱的基本原理，熟悉其表面定性、定量分析方法。
第12章自由基的电子自旋共振波谱（ESR）（4学时）
12．1ESR基本原理
12．2溶液自由基的ESR谱
12．3固体自由基的ESR谱
12．4分子运动与线宽
12．5三态分子和双基的ESR
了解ESR的基本原理。
了解溶液自由基的特点和溶液自由基谱的分析原理。
熟悉固体自由基的哈密顿算符和实验谱的分析。
了解由化学和物理的动态过程引起的谱线增宽效应。
了解三态分子和双基的ESR。
（起草人赵景婵审定人宫永宽）
升级会员 