《材料化學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》包括基本操作實(shí)驗(yàn)、材料制備實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)等三個(gè)部分,共45個(gè)實(shí)驗(yàn);静僮鲗(shí)驗(yàn)部分涉及材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)常識(shí)、實(shí)驗(yàn)基本操作與技能等14個(gè)實(shí)驗(yàn);材料制備實(shí)驗(yàn)部分是以高分子材料、無(wú)機(jī)非金屬材料和納米材料的化學(xué)制備實(shí)驗(yàn)作為基本內(nèi)容,共包括25個(gè)實(shí)驗(yàn);綜合實(shí)驗(yàn)部分側(cè)重實(shí)驗(yàn)的綜合性、研究性,包括新型生物材料和反映近代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的前沿材料等6個(gè)綜合性化學(xué)制備實(shí)驗(yàn)。全書注重從化學(xué)檢測(cè)角度闡述各種材料制備及性能測(cè)試,同時(shí)書末附有材料常用簡(jiǎn)稱、常見聚合物溶劑及其他常用數(shù)據(jù)。
隨著現(xiàn)代社會(huì)對(duì)創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)越來(lái)越重視,實(shí)驗(yàn)教學(xué)在人才培養(yǎng)模式中的作用表現(xiàn)得越來(lái)越突出。各高等學(xué)校都加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革工作,整合和優(yōu)化優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,并對(duì)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容進(jìn)行了革新。近年來(lái)的新教材更加注重實(shí)驗(yàn)與科研及生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合,符合現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新要求。
自從國(guó)務(wù)院將新材料確定為戰(zhàn)略性新興支柱產(chǎn)業(yè)之一,越來(lái)越多的高校開設(shè)了金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、功能材料等專業(yè)。材料化學(xué)是材料科學(xué)的三大基石之一,而且材料化學(xué)的科技進(jìn)步與實(shí)踐密切相關(guān),新材料的合成需要突破傳統(tǒng)觀念的束縛,反復(fù)實(shí)驗(yàn)才能獲得。因此,材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)材料科學(xué)與材料工程學(xué)科的發(fā)展至關(guān)重要,也是提高大學(xué)生的實(shí)踐技能和創(chuàng)新能力必不可少的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。
材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)是繼材料化學(xué)之后開設(shè)的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)課程,是理論教學(xué)的深化和補(bǔ)充,也是一門重要的實(shí)驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ)課。本教材取材于生產(chǎn)和科研實(shí)例,同時(shí)融入了現(xiàn)代新功能材料的技術(shù)方法以及編者近年來(lái)的科研成果。本教材包括三部分內(nèi)容:基本操作實(shí)驗(yàn)、材料制備實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn);静僮鲗(shí)驗(yàn)包括14個(gè)實(shí)驗(yàn),以實(shí)驗(yàn)室基本操作和溶液配制為主,主要對(duì)學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練,以及練習(xí)各種常用儀器的使用方法。材料制備實(shí)驗(yàn)包括25個(gè)實(shí)驗(yàn),涉及各種常用功能材料的制備,如生物大分子、有機(jī)合成高分子、功能陶瓷、支架材料等,旨在培養(yǎng)學(xué)生熟悉不同材料的性能,并掌握基本的材料合成方法,逐步建立對(duì)材料科學(xué)的興趣。綜合實(shí)驗(yàn)包括6個(gè)實(shí)驗(yàn),引入了新材料領(lǐng)域的前沿技術(shù),如光刻蝕法、靜電紡絲、納米薄膜材料制備等,目的在于擴(kuò)展學(xué)生知識(shí)領(lǐng)域,加強(qiáng)自主性和獨(dú)立分析能力,并提高創(chuàng)新能力。
本書由重慶科技學(xué)院冶金與材料工程學(xué)院廖曉玲教授和徐文峰教授主編,第一部分由廖曉玲和徐文峰編寫;第二部分由徐文峰、李波和楊曉玲共同編寫;第三部分由李波和楊曉玲編寫;全書由廖曉玲教授審定統(tǒng)稿,劉雪和賈碧負(fù)責(zé)校稿。每個(gè)實(shí)驗(yàn)都給出基本原理、實(shí)驗(yàn)步驟和復(fù)習(xí)思考題,以幫助讀者深入理解與掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并有所拓展。在編寫過(guò)程中,參考了國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料,并得到了重慶科技學(xué)院與冶金工業(yè)出版社的大力支持和幫助,在此深表感謝!
由于編者水平所限,書中疏漏之處,懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
廖曉玲,西北大學(xué)化學(xué)專業(yè)理學(xué)碩士,西北工業(yè)大學(xué)材料學(xué)專業(yè)工學(xué)博士,重慶大學(xué)生物工程學(xué)院出站博士后,美國(guó)UIUC工程學(xué)院訪問(wèn)學(xué)者,現(xiàn)任重慶科技學(xué)院生物材料與活細(xì)胞影像技術(shù)研究所所長(zhǎng)、納微復(fù)合材料與器件重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室常務(wù)副主任,功能材料學(xué)科專業(yè)負(fù)責(zé)人,重慶科技學(xué)院首屆材料學(xué)科學(xué)術(shù)技術(shù)帶頭人。在科研方面:一直從事生物材料與活細(xì)胞影像技術(shù)方面的研究,主持國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、重慶市科委自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目以及973合作項(xiàng)目等;先后在國(guó)內(nèi)外知名期刊發(fā)表文章40余篇,授權(quán)國(guó)家發(fā)明及實(shí)用新型專利10余份,出版專著《現(xiàn)代骨組織修復(fù)材料及其評(píng)價(jià)》一部。在教書育人方面:主持重慶市教委高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目、重慶市教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃高等院校重點(diǎn)項(xiàng)目、重慶市教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃項(xiàng)目以及校級(jí)各類教學(xué)研究項(xiàng)目6項(xiàng),發(fā)表教改論文9篇,主編出版了十二五規(guī)劃教材《材料現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)》一部,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員成功申報(bào)“功能材料”新專業(yè),已于2012年開始招生;帶領(lǐng)學(xué)生申報(bào)國(guó)家級(jí)、省部級(jí)、校內(nèi)科研項(xiàng)目8項(xiàng),指導(dǎo)學(xué)生發(fā)表論文4篇,帶領(lǐng)申報(bào)并獲權(quán)3項(xiàng)實(shí)用新型專利、1項(xiàng)發(fā)明專利,帶領(lǐng)學(xué)生積極參加全國(guó)“挑戰(zhàn)杯”科技競(jìng)賽、“創(chuàng)青春”創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽,已經(jīng)獲得國(guó)家2等獎(jiǎng)1項(xiàng)、省部級(jí)特等獎(jiǎng)1項(xiàng),省部級(jí)金獎(jiǎng)1項(xiàng),主持的“材料托起明天的輝煌”精品視頻公開課課程,已獲批重慶市精品視頻公開課課程建設(shè)項(xiàng)目。
第一部分基本操作實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)室安全教育及實(shí)驗(yàn)程序、規(guī)則學(xué)習(xí)
實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備的認(rèn)識(shí)
實(shí)驗(yàn)3玻璃儀器的洗滌和干燥
實(shí)驗(yàn)4玻工操作
實(shí)驗(yàn)5試劑的取用、試管操作和分離技術(shù)
實(shí)驗(yàn)6分析天平的使用-稱量技術(shù)(I)
實(shí)驗(yàn)7分析天平的使用-稱量技術(shù)(II)
實(shí)驗(yàn)8溶液的配制
實(shí)驗(yàn)9移液管的使用及訓(xùn)練
實(shí)驗(yàn)10滴定管的使用及訓(xùn)練
實(shí)驗(yàn)11酸堿中和滴定操作-溶液的標(biāo)定
實(shí)驗(yàn)12蒸餾、回流裝置的安裝
實(shí)驗(yàn)13重結(jié)晶提純法
實(shí)驗(yàn)14硫酸銅的制備
第二部分材料制備實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)15天然生物材料甲殼素的制備獲取
實(shí)驗(yàn)16高性能綠色降解生物復(fù)合膜的合成
實(shí)驗(yàn)17淀粉的交聯(lián)改性研究
實(shí)驗(yàn)18共沉淀法納米磷酸鈣粉體的制備
實(shí)驗(yàn)19溶膠-凝膠法合成納米鋁酸鍶長(zhǎng)余輝發(fā)光材料前驅(qū)體
實(shí)驗(yàn)20玻璃材料化學(xué)穩(wěn)定性的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)21甲基丙烯酸甲酯的本體聚合
實(shí)驗(yàn)22苯乙烯的懸浮聚合
實(shí)驗(yàn)23乙酸乙烯酯的乳液聚合-白乳膠的制備
實(shí)驗(yàn)24丙烯酰胺的溶液聚合
實(shí)驗(yàn)25明膠的化學(xué)改性及改性度的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)26光交聯(lián)聚乙二醇水凝膠的合成及性能研究
實(shí)驗(yàn)27明膠-POSS梯度水凝膠的制備
實(shí)驗(yàn)28肝素修飾的明膠梯度水凝膠的制備
實(shí)驗(yàn)29乳化法制備明膠微球
實(shí)驗(yàn)30致孔劑法制備PLGA多孔支架
實(shí)驗(yàn)31新型殼聚糖原位水凝膠的合成
實(shí)驗(yàn)32環(huán)保型氯丁膠黏劑的合成工藝
實(shí)驗(yàn)33水熱法制備棒狀羥基磷灰石納米粒子
實(shí)驗(yàn)34羥基磷灰石球珠的制備
實(shí)驗(yàn)35試劑盒的方法測(cè)定磷酸鈣陶瓷材料Ca2+釋放濃度
實(shí)驗(yàn)36TiO2納米粉體的制備與表征
實(shí)驗(yàn)37硅納米微球的制備
實(shí)驗(yàn)38超順磁性Fe3O4納米粒子的制備
實(shí)驗(yàn)39碳納米管的修飾改性及表征
第三部分綜合實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)40自組裝單層膜技術(shù)(SAMs)合成BiFeO3圖案化薄膜
實(shí)驗(yàn)41光刻蝕法制備水凝膠微圖案
實(shí)驗(yàn)42靜電紡絲工藝制備PLGA纖維材料
實(shí)驗(yàn)43微波水熱法制備Fe2O3超微粒子
實(shí)驗(yàn)44溶膠-凝膠法制備TiO2納米薄膜材料
實(shí)驗(yàn)45BCA的方法測(cè)定蛋白濃度及蛋白釋放曲線
附錄
附錄1國(guó)際單位制基本單位及專門名稱
附錄2常見聚合物中英文對(duì)照及簡(jiǎn)稱
附錄3常見聚合物的溶劑和沉淀劑
附錄4一些常見聚合物的玻璃化溫度及熔點(diǎn)