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第1章 绪论1

1.1生物质材料概述1

1.2生物质材料的基本组成2

1.3生物质材料的一般特性和特征3

1.4生物质材料的结构与表征5

1.4.1生物质材料的化学结构5

1.4.2生物质材料的链构象和聚集态结构12

1.4.3生物质材料的结构表征16

参考文献17

第2章 傅里叶变换红外光谱18

2.1傅里叶变换红外光谱概述18

2.1.1 FTIR光谱仪的组成结构18

2.1.2 FTIR光谱仪的特点19

2.2红外光谱的产生20

2.3傅里叶变换红外光谱实验技术23

2.3.1红外光谱的透光材料23

2.3.2固体制样技术23

2.3.3 FTIR光谱的数据处理24

2.4傅里叶变换红外光谱的解析25

2.4.1红外谱图的三要素25

2.4.2红外光谱的定性分析25

2.4.3红外光谱的定量分析27

2.5 FTIR在生物质材料中的应用实例29

2.5.1 FTIR在生物质材料研究中的应用概述29

2.5.2 FTIR在纤维素研究中的应用实例32

2.5.3 FTIR在木质素研究中的应用实例35

2.5.4 FTIR在木材研究中的应用实例39

2.5.5 FTIR在其他生物质材料研究中的应用实例43

参考文献46

第3章 核磁共振谱48

3.1核磁共振概述48

3.2核磁共振基本原理48

3.3核磁共振的化学位移50

3.4 1 H - NMR在生物质材料中的应用实例54

3.4.1 1 H-NMR谱提供的主要信息及其解析54

3.4.2 1 H-NMR在生物质材料中的应用实例55

3.5 13 C-NMR在生物质材料中的应用实例62

3.5.1 13C-NMR谱提供的主要信息及其解析62

3.5.2 13 C-NMR在生物质材料中的应用实例63

3.6二维核磁共振谱及应用70

参考文献72

第4章 扫描电子显微镜73

4.1概述73

4.1.1扫描电子显微镜的构造73

4.1.2扫描电子显微镜的工作原理75

4.1.3扫描电子显微镜的三要素及焦深76

4.1.4扫描电子显微镜的特点77

4.2扫描电子显微镜的样品制备技术77

4.2.1扫描电子显微镜样品的基本要求77

4.2.2扫描电子显微镜的一般制样方法78

4.3电子显微镜的微区化学分析技术78

4.4 SEM在生物质材料中的应用实例79

4.4.1 SEM对材料表面形貌的分析79

4.4.2 SEM对材料断口形貌的分析81

4.4.3 SEM对纳米材料形态及结构的分析83

4.4.4 SEM对多相复合体系结构的分析85

4.4.5 SEM对材料微区化学成分分析88

4.4.6 SEM在生物质材料研究中的其他应用90

参考文献93

第5章 X射线光电子能谱94

5.1 X射线光电子能谱概述94

5.2 X射线光电子能谱实验技术94

5.2.1样品的制备技术94

5.2.2离子束溅射技术95

5.2.3样品荷电的校准96

5.2.4 XPS的采样深度96

5.3结合能96

5.3.1结合能的概念96

5.3.2 XPS电子结合能的测定97

5.4 XPS谱图分析技术98

5.4.1表面元素定性分析98

5.4.2表面元素的化学价态分析99

5.4.3表面元素的定量分析100

5.4.4元素沿深度方向的分布分析102

5.5 X射线光电子能谱分析在生物质材料中的应用实例103

5.5.1表面元素的组成104

5.5.2表面结构的表征106

5.5.3生物质材料性能演变的表征111

参考文献113

第6章 动态力学分析114

6.1动态力学基础114

6.2动态力学分析实验技术116

6.3动态力学分析在生物质材料中的应用实例119

6.3.1生物质材料力学性能的表征119

6.3.2生物质材料玻璃化温度的确定123

6.3.3生物质材料耐热性的表征124

6.3.4其他125

参考文献126

第7章 热重分析127

7.1热重分析概述127

7.1.1 TG的基本原理与仪器127

7.1.2热天平的基本结构127

7.1.3热重分析的应用129

7.2热重分析实验技术129

7.2.1试样量和试样皿129

7.2.2升温速率129

7.2.3气氛的影响131

7.2.4挥发物的冷凝（再凝聚）131

7.2.5浮力131

7.3热重分析在生物质材料中的应用实例131

7.3.1生物质材料热稳定性的表征131

7.3.2生物质材料热氧稳定性的表征134

7.3.3生物质材料化学反应过程中的动力学解析135

7.3.4其他137

参考文献139

第8章 差示扫描量热分析141

8.1差示扫描量热分析概述141

8.1.1差示扫描量热分析的测量原理141

8.1.2差示扫描量热分析曲线方程141

8.2差示扫描量热分析实验技术143

8.2.1仪器方面的因素143

8.2.2操作条件的因素143

8.2.3试样方面的因素144

8.3差示扫描量热分析在生物质材料中的应用实例144

8.3.1结晶度和结晶温度的测定145

8.3.2熔点和玻璃化温度的测定147

8.3.3反应动力学149

8.3.4结合水含量的测定151

8.3.5化学反应的测定154

8.3.6其他155

参考文献157

第9章 锥形量热分析159

9.1锥形量热分析概述159

9.2锥形量热分析实验技术159

9.2.1耗氧原理159

9.2.2不完全燃烧及特殊元素成分对耗氧燃烧热的影响160

9.2.3燃烧体系氧含量的分析与测定160

9.2.4锥形量热仪的工作原理161

9.2.5锥形量热仪的构造及测量技术162

9.3锥形量热分析的燃烧参数164

9.4锥形量热分析在生物质材料中的应用实例165

9.4.1生物质材料的阻燃性表征165

9.4.2生物质材料的阻燃机理解析170

参考文献173

第10章 生物质材料的流变分析175

10.1材料流变学概述175

10.2材料的流变测量学176

10.3流变分析在生物质材料中的应用实例178

10.3.1黏度的表征与应用178

10.3.2生物质材料的流变行为182

10.3.3生物质材料的蠕变行为186

10.3.4转矩流变仪在生物质材料中的应用190

参考文献192

第11章 其他现代分析技术193

11.1 X射线衍射分析193

11.1.1原理及技术193

11.1.2 X射线衍射分析在生物质材料中的应用实例195

11.2原子力显微镜分析198

11.2.1原理及技术199

11.2.2原子力显微镜分析在生物质材料中的应用实例200

11.3凝胶渗透色谱分析206

11.3.1原理及技术206

11.3.2凝胶渗透色谱分析在生物质材料中的应用实例207

11.4激光小角散射技术211

11.4.1原理及技术211

11.4.2激光小角散射技术分析在生物质材料中的应用实例213

11.5电子自旋共振谱216

11.5.1原理及技术216

11.5.2电子自旋共振谱在生物质材料中的应用实例219

11.6气相色谱-傅里叶红外光谱联用技术224

11.6.1原理及技术224

11.6.2气相色谱-傅里叶红外光谱联用技术在生物质材料中的应用实例225

参考文献227