《现代化学功能材料》共10章，主要介绍化学功能材料的主要种类、制备方法及其应用。针对化学功能材料的发展前沿、国内外最新研究成果，结合编者多年来的科研和教学的实践和体会，力求达到内容新颖、材料翔实、反映国际先进水平。《现代化学功能材料》可以作为高等院校材料、化学工程与工艺、应用化学等相关专业的研究生、本科生教学用书，也可用作大专、中专和高等职业技术学院相关专业的教学参考书，也可作为材料、化工等相关领域的工程技术人员的参考书。
材料科学是21世纪重点发展的学科之一，涉及冶金、机械、化工、电子、生物、航空航天、军事、信息等部门。材料科学自身的发展为生物技术、能源技术和信息技术提供了必不可少的、性能优异的各种基础材料，为它们的发展起到推动作用。而生物技术、能源技术和信息技术的发展，对材料科学提出了新的要求，或者直接应用于材料的研究和生产之中，反过来又促进了材料科学的发展。材料科学已成为发达国家研究开发、激烈竞争的领域，其发展水平将对其它高新技术领域产生极其重要的影响。功能材料是材料科学的一个重要分支，也是衡量材料领域技术水平的标志之一。因此大力发展功能材料，对于抢占21世纪高新技术制高点，推动科学技术的进步，加速现代化进程有十分现实的意义。为了满足发展的需要，培养具有功能材料专业知识的专门人才显得尤为重要和迫切。许多面向大学本、专科学生，企业工程技术人员的材料学和功能材料方面的书籍已经出版，但鲜有化学功能材料方面的教材或专著面世。21世纪材料领域的发展主流将是高新技术的开发和应用，其学科基础将不可避免地拓展到信息科学、化学、电子学、生物学、光学等学科。多学科交叉融合是推动功能材料进步的一个有效途径，特别是材料学和化学化工的相互交融，为化学功能材料的发展注入新的活力。
21世纪从事化学功能材料产品开发和生产的研究人员与工程技术人员应是新知识、新技术的拥有者。《现代化学功能材料》正是为了适应这种发展趋势，为培养化学功能材料领域高级专门人才和精英的需要而编写出版的。本书的第1章～第3章和第8章由史鸿鑫编写，第4章和第5章由王农跃编写，第6章和第7章由项斌编写，第9章和第10章由高建荣编写。全书由史鸿鑫统稿。本书的初稿已经在研究生教学中使用多年，在此实践基础上经补充和调整部分内容，重新撰写而成。《现代化学功能材料》主要介绍化学功能材料的主要种类、制备方法及其应用。针对化学功能材料的发展前沿、国内外最新研究成果，结合编者多年来的科研和教学的实践与体会，力求达到内容新颖、材料翔实、反映国际先进水平。我们希冀通过《现代化学功能材料》的阅读和教学，能够培养一大批具有一定创新思维和创新能力的化学功能材料高级专门人才。
《现代化学功能材料》的读者一般应具备无机化学、有机化学、物理化学、结构化学、分析化学、量子化学、普通物理学等课程的基础知识。本书对于有关的基本公式将不作推演，对相关的基础性内容也不作叙述。本书重点介绍化学功能材料的性能、制备规律和应用方面的内容。在每一章列出了一些主要的参考文献，以便于读者进行深入的了解和研究。在此谨向被《化学功能材料概论》所引用文献的原创者们表示深深的谢意。
《现代化学功能材料》可以作为高等院校材料、化学工程与工艺、应用化学等相关专业的研究生、本科生教学用书，也可用作大专、中专和高等职业技术学院相关专业的教学参考书。它为学生提供必需的化学功能材料的性质、生产和应用方面的知识和技能，为今后从事化学功能材料的研究、开发、生产和应用等工作打下良好的基础。本书也可作为材料、化工等相关领域的工程技术人员的参考书。本书涉及的学科知识面较宽，知识点较新，为了便于理解，采用了通俗易懂的叙述方式，文字相对简明扼要和深入浅出。
鉴于编者水平的局限，疏漏甚至错误在所难免，恳请读者不吝赐教。
第1章 绪论1
第2章 纳米材料3
2.1 概述3
2.2 纳米材料的特性4
2.2.1 物理性质5
2.2.2 物化性质5
2.2.3 光学特性7
2.2.4 量子尺寸效应7
2.2.5 量子隧道效应7
2.2.6 其它特殊性质7
2.3 纳米材料的制备方法8
2.3.1 纳米材料制备方法简介8
2.3.2 沉淀法11
2.3.3 水热法12
2.3.4 溶胶凝胶法13
2.3.5 微乳液法14
2.3.6 电化学法17
2.3.7 超声化学法19
2.3.8 模板法21
2.3.9 自组装法25
2.3.1 0碳纳米管的制备28
2.3.1 1纳米陶瓷的制备29
2.3.1 2纳米薄膜的制备31
2.4 纳米材料的应用33
2.4.1 纳米材料在纺织工业中的应用34
2.4.2 纳米材料在医学和生物工程上的应用37
2.4.3 纳米技术在军事上的应用40
2.4.4 纳米材料在化工方面的应用42
2.4.5 环境保护方面的应用48
2.4.6 纳米陶瓷的应用50
2.4.7 碳纳米管的应用51
参考文献52
第３章 催化新材料54
3.1 概述54
3.2 固体酸催化剂54
3.2.1 概述55
3.2.2 负载试剂型催化剂58
3.2.3 杂多酸61
3.2.4 超强酸64
3.2.5 分子筛68
3.2.6 固体酸催化剂的应用69
3.3 纳米催化剂75
3.3.1 纳米催化剂的结构及特性76
3.3.2 纳米催化剂的制备方法77
3.3.3 纳米催化剂的表征77
3.3.4 纳米催化剂的催化性能84
3.4 手性催化剂86
3.4.1 基本概念86
3.4.2 手性催化剂87
3.4.3 手性催化反应动力学和热力学87
3.4.4 手性催化剂的结构89
3.4.5 手性金属络合物催化剂91
3.4.6 高分子手性催化剂在不对称合成中的应用98
3.5 生物催化剂101
3.5.1 对酶和生物催化剂概念的认识101
3.5.2 生物催化剂的种类和在化学合成中的应用103
3.5.3 生物催化剂在不对称合成中的应用110
3.5.4 生物催化剂的固定化115
3.5.5 生物催化剂在化工中的应用119
参考文献123
第4章 有机硅材料127
4.1 概述127
4.2 有机硅材料的分类127
4.2.1 有机硅单体127
4.2.2 硅油128
4.2.3 硅橡胶128
4.2.4 硅树脂128
4.3 有机硅聚合物的通性129
4.3.1 表面张力129
4.3.2 特殊柔顺性129
4.3.3 化学惰性129
4.3.4 耐水与拒水性129
4.4 有机硅表面活性剂129
4.4.1 有机硅表面活性剂的结构和应用129
4.4.2 有机硅表面活性剂的应用133
4.5 有机硅胶黏剂135
4.5.1 硅树脂胶黏剂135
4.5.2 硅橡胶胶黏剂136
4.5.3 硅烷偶联剂137
4.6 有机硅压敏胶黏剂138
4.6.1 基本组分及制备机理138
4.6.2 有机硅压敏胶的分类139
4.6.3 有机硅压敏胶的改性140
4.7 无溶剂型有机硅防粘剂140
4.7.1 乳液型有机硅防粘剂141
4.7.2 溶剂型有机硅防粘剂142
4.7.3 无溶剂型有机硅防粘剂142
4.7.4 有机硅防粘剂的应用143
4.8 有机硅密封胶144
4.8.1 有机硅密封胶的分类及特点144
4.8.2 聚氨酯密封胶146
4.8.3 触变性酮肟型有机硅密封胶147
4.8.4 单组分改性有机硅密封材料148
4.9 有机硅消泡剂149
4.9.1 有机硅消泡剂消泡机理150
4.9.2 有机硅消泡剂分类150
4.10有机硅耐高温弹性体153
4.10.1 聚硅氧烷的热稳定性153
4.10.2 聚硅氧烷的分子结构153
4.10.3 聚硅氧烷的合成155
4.10.4 分子结构对聚硅氧烷高温性能的影响156
4.11 有机硅在医药和农药上的应用156
4.11.1 医药用新型有机硅材料156
4.11.2 制剂配方的组分157
4.11.3 医用消泡剂158
4.11.4 药物缓释、控释体系158
4.11.5 有机药物合成159
4.11.6 新型抗菌防腐剂——有机硅季铵盐159
4.11.7 具有生物活性的有机硅化合物及应用159
4.12 有机硅在纺织行业的应用161
4.12.1 有机硅柔软剂161
4.12.2 有机硅防水剂整理织物的研究164
4.13 有机硅在皮革工业中的应用166
4.13.1 含硅皮革加脂材料166
4.13.2 鞣剂167
4.13.3 有机硅改性皮革涂饰材料167
4.13.4 功能性有机硅类皮革助剂168
4.14 有机硅在涂料工业中的应用169
4.14.1 有机硅高聚物涂料结构与性能169
4.14.2 有机硅改性聚合物涂料171
4.14.3 有机硅水性涂料173
4.14.4 涂料助剂173
4.15 有机硅在造纸上的应用174
4.15.1 有机硅离型纸的生产174
4.15.2 有机硅纸张柔软剂175
4.15.3 有机硅材料在造纸印刷工业中的应用177
参考文献177
第5章 膜材料179
5.1 概述179
5.1.1 膜分离技术179
5.1.2 膜分离技术的基本原理182
5.1.3 膜分离技术的特点186
5.2 膜材料的分类186
5.2.1 无机膜材料187
5.2.2 有机膜材料189
5.2.3 功能化膜190
5.3 膜的制备方法191
5.3.1 无机膜的制备191
5.3.2 有机高分子膜的制备192
5.3.3 复合膜的制备193
5.4 膜分离装置193
5.4.1 在食品工业中的应用193
5.4.2 在制药业中的应用194
5.4.3 在废水处理中的应用195
5.4.4 在气体分离上的应用195
5.4.5 在石油化工中的应用196
5.4.6 在染料生产中的应用196
5.4.7 在纯水制备上的应用197
5.5 高分子分离膜197
5.5.1 纤维素膜材料197
5.5.2 聚酰（亚）胺膜材料198
5.5.3 聚烯烃膜材料200
5.5.4 有机硅膜材料200
5.5.5 液晶复合高分子膜202
5.5.6 高分子金属络合物膜203
5.6 纳滤膜204
5.6.1 纳滤膜的分离机理与性能204
5.6.2 纳滤膜的制备方法206
5.6.3 操作条件对NF膜分离性能的影响207
5.6.4 物料性质对NF膜分离性能的影响209
5.7 超滤膜210
5.7.1 超滤原理210
5.7.2 超滤膜的种类及特性212
5.7.3 超滤膜的技术特点213
5.7.4 超滤、反渗透和微滤的关系213
5.7.5 超滤膜的改性214
5.8 分子筛膜215
5.8.1 分子筛膜的分类215
5.8.2 分子筛膜的制备方法217
5.8.3 分子筛膜的缺陷及缺陷的消除220
5.9 炭膜220
5.9.1 炭膜的分类220
5.9.2 炭膜分离机理221
5.9.3 支撑炭膜的制备222
5.9.4 非支撑炭膜的制备223
5.10无机膜223
5.10.1 无机膜的分类224
5.10.2 无机膜的特点224
5.10.3 无机膜的制备224
5.10.4 无机膜的表征方法226
5.10.5 陶瓷膜227
5.10.6 结构参数对性能的影响229
5.10.7 膜材料性质的影响230
5.10.8 溶液性质对膜过程的影响230
5.10.9 操作参数对分离过程的影响231
参考文献231
第6章 生物活性物质234
6.1 生物工程234
6.1.1 概述234
6.1.2 生物工程与农业235
6.1.3 生物工程与健康236
6.1.4 生物工程与化学工业237
6.2 生化试剂242
6.3 生物农药243
6.3.1 概述243
6.3.2 植物体农药245
6.3.3 动物体农药246
6.3.4 微生物体农药246
6.3.5 植物源生物化学农药247
6.3.6 动物源生物化学农药249
6.3.7 微生物源生物化学农药249
6.4 生物表面活性剂250
6.4.1 概述250
6.4.2 特点251
6.4.3 分类252
6.4.4 制备254
6.4.5 应用257
参考文献260
第7章 有机氟材料261
7.1 理化性质261
7.2 分类262
7.3 氟氯烃及代用品262
7.4 含氟精细化学品265
7.4.1 芳香族氟化物265
7.4.2 含氟医药266
7.4.3 含氟农药275
7.4.4 含氟表面活性剂280
7.5 含氟聚合物288
7.6 氟化物的制备290
7.6.1 直接氟化法290
7.6.2 芳伯胺重氮化法290
7.6.3 卤原子交换法291
7.6.4 脱硝基氟化法293
7.6.5 氟正离子氟化法293
7.6.6 电化学氟化法296
7.6.7 聚合氟化方法298
7.6.8 其它氟化方法299
参考文献299
第8章 电子化学品301
8.1 概述301
8.2 光致抗蚀剂302
8.2.1 深紫外光刻胶303
8.2.2 248nm深紫外光刻胶306
8.2.3 193nm光刻中的光致抗蚀剂308
8.3 液晶311
8.3.1 液晶的结构311
8.3.2 液晶的种类313
8.3.3 液晶的特性与应用316
8.3.4 主链型液晶高聚物321
8.3.5 侧链型液晶高聚物329
8.3.6 铁电液晶335
8.4 高纯试剂和气体338
8.4.1 超净高纯试剂339
8.4.2 超净高纯试剂的应用343
8.4.3 超净高纯试剂的制备技术及配套处理技术344
8.4.4 典型高纯化学试剂的制备346
8.4.5 典型高纯气体的制备349
参考文献352
第9章 智能材料353
9.1 概述353
9.2 智能无机材料354
9.2.1 无机智能结构材料354
9.2.2 电致变色材料354
9.2.3 灵巧陶瓷材料355
9.3 智能高分子材料355
9.3.1 温敏性凝胶356
9.3.2 光敏性凝胶356
9.3.3 磁场响应凝胶357
9.3.4 电场响应凝胶357
9.3.5 pH响应凝胶357
9.3.6 化学物质响应凝胶358
9.3.7 温度/pH响应性凝胶359
9.4 智能药物释放体系359
9.5 智能材料展望360
参考文献361
第10章 功能色素材料362
10.1 概述362
10.2 有机功能色素的分类362
10.3 有机光导材料363
10.4 激光染料366
10.4.1 激光的产生366
10.4.2 染料激光原理367
10.4.3 典型激光染料368
10.5 有机电致发光功能色素材料373
10.5.1 载流子传输材料375
10.5.2 发光材料376
10.5.3 有机悬挂体系电致发光材料380
10.6 有机非线性光学材料380
10.6.1 有机二阶非线性光学材料381
10.6.2 有机三阶非线性光学材料383
10.7 化学发光材料390
10.7.1 化学发光的原理390
10.7.2 化学发光材料391
10.8 喷墨打印用和热扩散转移成像技术用功能色素393
10.8.1 喷墨打印用功能色素393
10.8.2 热扩散转移成像技术用功能色素395
参考文献397
第2章纳米材料
2.1概述
纳米材料是指平均粒径在纳米量级（1～100nm）范围内的固体材料的总称。纳米材料由于平均粒径小，处于宏观与微观的过渡区，表面原子多，比表面积大，表面能高，因而其性质既不同于单个原子和分子，也不同于普通的颗粒材料，常常显示出独特的量子尺寸效应、表面效应，宏观量子隧道效应等特性，并具有普通材料所没有的奇异功能，因而引起人们的广泛兴趣和高度重视。纳米材料是采用纳米技术制备出来的新型材料，伴随着纳米技术的不断成熟而发展。纳米科学与技术是一个融科学前沿和高科技于一体的完整体系。所谓纳米技术，是指研究由尺寸在0．1～100nm之间的物质组成的体系运动规律和相互作用，以及可能的实际应用中的技术问题，即通过微观环境下操作单个原子、分子或原子团、分子团，以制造具有特定功能的材料或器件为最终目的的一门崭新的科学技术。纳米技术是21世纪科技产业革命的重要内容之一，它是与物理学、化学、生物学、材料科学和电子学等学科高度交叉的综合性学科，包括以观测、分析和研究为主线的基础科学，以纳米工程与加工学为主线的技术科学。纳米技术主要包括纳米电子、纳米机械和纳米材料等技术领域。
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