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暨南大学刘明贤教授、周长忍教授与华南理工贾德民教授通力合作所著新书《埃洛石纳米管及其复合材料》出版
2019-07-23  来源:中国聚合物网

  2019年6月,由暨南大学教授刘明贤、周长忍以及华南理工大学教授贾德民通力合作编著,经过3年多时间的文献汇总研究和撰稿编写,我国首部埃洛石中文专著《埃洛石纳米管及其复合材料》一书日前由科学出版社正式出版发行。该书共计643页,共有12章,94。3万字,图文并茂,详细介绍了其研究开发概况、结构性能表征、表面改性方法、埃洛石纳米复合水凝胶、热塑料和热固性塑料/埃洛石纳米复合材料、橡胶/埃洛石纳米复合材料的研究进展,系统论述了埃洛石在环境保护、组织工程、创伤修复、药物载体、生物传感、电学和热学功能材料等领域中的应用情况。目前,科学社网上书店、淘宝、京东等网店都有该书销售。

  黏土矿物埃洛石纳米管(Halloysite Nanotubes, HNTs),是一种具有中空管状结构、良好水分散性、内外壁不同性质、高吸附性、生物相容、环境友好的新型纳米材料。天然埃洛石的内径为10-20 nm,外径为40-70 nm,长度为200-1000 nm,化学式为Al2Si2O5(OH)4。由于其具有高长径比和高吸附性,能够在其管内外壁吸附或接枝功能分子,因此在复合材料、环境保护、药物载体、医用材料、生物检测、能源电池等领域具有潜在应用。

内容简介

  本书从埃洛石的基本结构性质出发,详细介绍了其表面改性方法、聚合物/埃洛石纳米复合水凝胶、塑料/埃洛石纳米复合材料、橡胶/埃洛石纳米复合材料的研究进展,系统论述了埃洛石在环境保护、组织工程、创伤修复、药物载体、生物传感、电学和热学功能材料等领域中的应用情况。本书主要是作者在埃洛石领域的研究成果的总结,也是对国内外埃洛石研究进展的新概括。期望对正在从事埃洛石相关领域研究人员有参考价值,同时希望能激发各界人士对埃洛石这种新型纳米材料的兴趣,碰撞出交叉性创新思维,进而为推广埃洛石的实际应用奠定基础。

  本书可供从事复合材料、矿物材料、生物材料等领域的研究人员和工程技术人员以及材料、化学、生物、环境、医学等相关专业的学生参考阅读。

两大必看的理由

一、国内首本中文埃洛石书籍

  这是一本全国范围内首次正式出版的埃洛石中文书籍,开创了历史先河。特别在埃洛石这一领域上,具有非常重要的指导意义,对总结埃洛石的知识文化,概括研究进展,推动产业化转移有积极的作用,同时也对其他黏土的科学研究与产业技术发展提供参考。

二、专业全面的埃洛石知识

  作者的专业性和权威性,决定了《埃洛石纳米管及其复合材料》这本书专业权威的地位!理论与实践互相结合,书中涵盖的埃洛石知识系统而全面,是一本堪称埃洛石百科全书的实用性书籍,是您全面了解埃洛石的必备工具。

附:[本书前言]

  在地球表面上广泛而大量地存在黏土矿物,其中很多表现出奇妙的纳米结构。因此,纳米黏土是自然届中存在的廉价纳米材料,具有许多优异的性能,包含纳米黏土的有机/无机复合材料或经过表面改性的纳米黏土是一类新的高新技术材料,可以在工业领域和日常生活中获得应用。埃洛石是属于高岭土类黏土矿物,由于其形态多呈中空管状结构,所以文献中常称为埃洛石纳米管。1826 年法国地质学家和采矿工程师Berthier 在文献中最先描述了埃洛石,为纪念埃洛石的最初发现者比利时地质学家 Omalius d''Halloy,将这种在比利时 Liège 地区石炭系灰岩中发现的这种矿物命名为埃洛石(Halloysite)。作为铝氧八面体和硅氧四面体1:1层状结构的黏土矿物,其形成过程是在天然条件下由高岭土片层卷曲形成的,一般埃洛石纳米管是由20几个片层卷曲而成,因此属于多壁无机纳米管。埃洛石矿在澳大利亚、新西兰、美国、中国、墨西哥、巴西等国家都有大量的沉积。

  从1950年埃洛石的中空纳米管状结构被认识到以来,关于埃洛石的研究相继集中在矿物的基本结构性质、稳定性和插层方法、药物载体及模板应用、聚合物复合材料、环境和生物医学应用、高新技术领域应用等。与合成的碳纳米管相比,埃洛石具有明显的价格优势,用埃洛石纳米管取代昂贵的碳纳米管的一些应用,将其开发为廉价的高性能矿物材料是主要的研究目标之一。埃洛石的优势除了价格便宜,埃洛石还具有独特中空管状结构,表面孔结构丰富,存在表面活性基团,内外壁具有不同的电荷性质,高吸附能力,等等独特的性能表现。此外,埃洛石具有较高的长径比,其自身机械强度高,同时热稳定性好。埃洛石是还是一种生物相容性的纳米材料,具有非常小的细胞毒性和高的体内安全性。

  本书作者从2004年起跟随导师开展了一系列的埃洛石/聚合物复合材料的研究,在聚合物复合材料的制备、结构和性能方面取得了一些研究成果。独立工作以后,相继开展了一系列将埃洛石作为新型功能材料的研究,重点研究了埃洛石的基本结构性质、表界面改性方法、聚合物复合材料的制备方面和结构性能、埃洛石在生物医学以及环境保护等方面的应用研究。通过对埃洛石基本结构性质的研究,有效地进行界面设计和功能化改性,发展制备纳米复合材料的关键技术,实现埃洛石矿物资源的多种高值化应用,开发了埃洛石基矿物功能材料,从而为这种新型材料的实际应用,服务我国经济建设和社会发展奠定了基础。相关研究内容得到了国家“863”计划青年科学家专题(2015AA020915)、国家自然科学基金项目(51502113)、广东省自然科学杰出青年基金(S2013050014606)、广东省科技计划项目(2014A020217007)和广州市科技计划(201610010026)等项目的支持。

  近年来,在国内外同行的共同努力下,对埃洛石这种纳米矿物材料有了许多新的认识,对其结构稳定性、表面功能化方法、生物相容性评价等有了较多的研究进展,相继发展了基于这种纳米管的高性能复合材料和先进功能材料,可以潜在地用于家电汽车、国防军工、智能材料、生物医学、食品包装、化妆品添加、环境保护、能源开发等诸多领域。

  本书既是研究者研究成果的总结,也是对国内外埃洛石研究的新概括,主要从埃洛石的结构性质出发,详细介绍了其基本结构性质、表面改性方法、埃洛石水凝胶、聚合物/埃洛石纳米复合材料,并总结了其在环境保护、组织工程、药物载体、生物传感、电和热功能材料等方面的应用方向。本书的目的在于总结现有的埃洛石的研究工作,激发埃洛石的进一步研究的热情,碰撞出新的交叉性创新思维,全面推广埃洛石这种新型材料的实际应用,以造福人类社会。期望本书对正在从事埃洛石相关领域研究和开发的人员有参考价值。

  本书编写过程中也得到了诸多兄弟单位的支持和鼓励,我的研究生对本书的图表的修改和美化也作了不少贡献。本书第全部章节由暨南大学刘明贤编写。我的课题组组长暨南大学周长忍教授和博士导师华南理工大学贾德民教授在百忙之后对全书进行了审核修改。本书撰写期间,正值我在美国路易斯安那理工大学做访问学者,合作导师Yuri Lvov教授对本书的撰写给予了很大的关心和宝贵支持。本书参考了大量的公开发表的文献资料,对这些文献的作者表示诚挚的谢意。虽然本书力求全面概况埃洛石的研究现状,但由于埃洛石研究涉及学科众多,相关领域发展很快,加之作者的水平能力有限,本书难免存在错误和疏漏等诸多不足,敬请读者批评指正。(刘明贤)

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(责任编辑:xu)
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