本書是在參考大量國內(nèi)外文獻(xiàn)并總結(jié)編者課題組多年來獨(dú)立研究成果的基礎(chǔ)上編寫而成，有針對(duì)性地介紹木材仿生光學(xué)這一獨(dú)特研究方向，詳細(xì)闡述了何為木材仿生光學(xué)及為什么要發(fā)展相關(guān)的研究方向，此外，還詳細(xì)介紹了如何基于“木材仿生”這一理念，將木材及木材組分轉(zhuǎn)化為光智能響應(yīng)材料、熒光材料、磷光材料、光熱材料，并討論了相關(guān)材料的功能、利用等內(nèi)容。本書在內(nèi)容上緊密聯(lián)系木材先進(jìn)材料的發(fā)展前沿，同時(shí)描述了納米材料在木材仿生智能方面的研究進(jìn)展和應(yīng)用前景。
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目錄
序
前言
第一章 木材仿生光學(xué)的概念與內(nèi)涵 1
第一節(jié) 木材仿生光學(xué)的概念、研究內(nèi)容與意義 1
一、木材仿生光學(xué)的概念及其產(chǎn)生的背景 1
二、木材仿生光學(xué)的研究內(nèi)容 1
三、木材仿生光學(xué)的研究意義 2
第二節(jié) 木材仿生光學(xué)中所模仿的光學(xué)現(xiàn)象及其產(chǎn)生的機(jī)制 2
一、自然界中的光學(xué)現(xiàn)象 2
二、自然界中熒光現(xiàn)象的光物理機(jī)制 3
三、熒光中的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜 4
四、熒光中的斯托克斯位移 5
五、熒光壽命和量子產(chǎn)率 5
六、自然界中的磷光光物理機(jī)制 6
七、磷光壽命與量子產(chǎn)率 7
八、自然界中的光熱轉(zhuǎn)換及其原理 7
九、光熱轉(zhuǎn)換率測(cè)定 8
本章小結(jié) 8
第二章 木材仿生光學(xué)中的分子構(gòu)效與調(diào)控 9
第一節(jié) 實(shí)體木材的超分子結(jié)構(gòu)與發(fā)光特性 9
一、實(shí)體木材的超分子結(jié)構(gòu) 9
二、實(shí)體木材的發(fā)光特性 9
第二節(jié) 纖維素的結(jié)構(gòu)與發(fā)光特性 10
一、纖維素的結(jié)構(gòu)與發(fā)光 10
二、纖維素的簇發(fā)光機(jī)制 10
第三節(jié) 半纖維素的結(jié)構(gòu)特性與發(fā)光特性 10
一、半纖維素的結(jié)構(gòu)特性 10
二、半纖維素的發(fā)光特性 10
第四節(jié) 木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)特征、發(fā)光特性及光熱特性 11
一、木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)特征 11
二、木質(zhì)素的發(fā)光特性 11
三、木質(zhì)素的光熱特性 12
第五節(jié) 木材提取物的種類、結(jié)構(gòu)與光學(xué)特性 12
第六節(jié) 木材芳香組分中的光學(xué)行為調(diào)節(jié)與控制 12
一、基于分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移的光學(xué)行為調(diào)控 12
二、基于能量轉(zhuǎn)移的光學(xué)行為調(diào)控 13
三、基于激發(fā)態(tài)分子內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)移的光學(xué)行為調(diào)控 13
四、基于光致電子轉(zhuǎn)移的光學(xué)行為調(diào)控 13
本章小結(jié) 14
第三章 木材仿生光學(xué)中的熒光碳點(diǎn)材料 15
第一節(jié) 碳點(diǎn)的定義 15
第二節(jié) 木材組分轉(zhuǎn)化為碳點(diǎn)的方法 15
一、水熱碳化法 15
二、化學(xué)氧化法 16
三、微波法 16
四、熱解分解法 16
五、分子聚集法 16
第三節(jié) 熒光碳點(diǎn)的結(jié)構(gòu)與光理化性質(zhì) 16
第四節(jié) 綠原酸熒光碳點(diǎn)的制備及復(fù)合膜檢測(cè)性能研究 17
一、綠原酸碳點(diǎn)的制備及其特性概述 17
二、熒光碳點(diǎn)的形貌表征 18
三、熒光碳點(diǎn)的結(jié)構(gòu)表征 18
四、熒光碳點(diǎn)的抗氧化性分析 20
五、熒光碳點(diǎn)的光學(xué)性質(zhì)表征 20
六、復(fù)合膜的結(jié)構(gòu)、物理與光學(xué)特性分析 21
七、復(fù)合膜的食品檢測(cè)性能研究 27
第五節(jié) 落葉松樹皮多酚碳納米點(diǎn)的制備及其在光聚合中的應(yīng)用 28
一、TEM結(jié)果分析 29
二、FT-IR分析 30
三、XPS分析 30
四、XRD分析 33
五、紫外吸收分析 33
六、熒光發(fā)射光譜分析 34
七、熒光壽命分析 34
八、循環(huán)伏安曲線及反應(yīng)自由能分析 36
九、光電流分析 37
十、Cu（Ⅱ）催化ATRP結(jié)果分析 38
十一、Fe（Ⅲ）催化ATRP結(jié)果分析 38
十二、嵌段共聚物結(jié)果分析 39
十三、無金屬ATRP結(jié)果分析 40
本章小結(jié) 41
第四章 木材仿生光學(xué)中的自組裝熒光納米點(diǎn)材料 43
第一節(jié) 自組裝熒光納米點(diǎn)的研究背景與制備方法 43
一、自組裝熒光納米點(diǎn)的研究背景 43
二、自組裝熒光納米點(diǎn)的制備方法 43
第二節(jié) 木質(zhì)素?zé)晒饧{米摻雜薄膜的制備及其提升光合作用的研究 44
一、木質(zhì)素?zé)晒饧{米摻雜薄膜的制備 44
二、LS/CMC復(fù)合薄膜形貌及結(jié)構(gòu)分析 45
三、LS/CMC復(fù)合薄膜物理性能分析 47
四、LS/CMC復(fù)合薄膜光學(xué)性質(zhì)分析 48
五、LS/CMC復(fù)合薄膜增強(qiáng)葉綠體光合作用分析 51
六、LS/CMC復(fù)合薄膜增強(qiáng)植物光合作用分析 53
七、CEL/PCL復(fù)合薄膜形貌及結(jié)構(gòu)分析 54
八、CEL/PCL復(fù)合薄膜物理性能分析 56
九、CEL/PCL復(fù)合薄膜光學(xué)性質(zhì)分析 57
十、CEL/PCL復(fù)合薄膜增強(qiáng)葉綠體光合作用分析 58
第三節(jié) 木質(zhì)素/聚合物光管理薄膜的制備及性能研究 60
一、木質(zhì)素/聚合物光管理薄膜的制備 60
二、改性木質(zhì)素成分及結(jié)構(gòu)分析 60
三、L-H-NPs形貌分析 62
四、L-H-NPs形貌影響因素分析 64
五、L-MS-NPs性能分析 68
六、L-MS-NPs熒光特性分析 69
七、L-MS-NPs/PVA復(fù)合薄膜霧度和透光率分析 70
八、L-MS-NPs/PVA復(fù)合薄膜光致發(fā)光特性分析 72
九、L-MS-NPs/PVA復(fù)合薄膜提高DSSCs工作效率的研究 75
本章小結(jié) 78
第五章 木材仿生光學(xué)中的室溫磷光余輝材料 79
第一節(jié) 木材組分轉(zhuǎn)化為室溫磷光材料的研究現(xiàn)狀 79
第二節(jié) 基于沒食子酸的室溫磷光材料的制備與研究 79
一、基于沒食子酸的室溫磷光材料的制備 79
二、沒食子酸的光物理性能研究 80
三、GA@SA復(fù)合材料的光物理性能 81
四、濕度和干燥溫度對(duì)GA@SA復(fù)合材料磷光性能的影響 83
五、GA@SA復(fù)合材料的磷光穩(wěn)定性 84
六、GA@SA復(fù)合材料磷光壽命的調(diào)節(jié) 84
七、沒食子酸與不同聚合物基質(zhì)復(fù)合的光物理性能 85
八、不同天然多酚與海藻酸鈉復(fù)合的光物理性能 86
九、GA@SA復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)表征與室溫磷光機(jī)制研究 89
十、GA@SA復(fù)合材料的應(yīng)用 92
第三節(jié) 基于木質(zhì)素氧化的室溫磷光材料制備與研究 93
一、基于木質(zhì)素氧化的室溫磷光材料制備 93
二、木質(zhì)素磺酸鈉的光物理性能 94
三、氧化木質(zhì)素的光物理性能 95
四、濕度和干燥溫度對(duì)氧化木質(zhì)素磷光性能的影響 96
五、氧化木質(zhì)素的磷光穩(wěn)定性 98
六、氧化堿木質(zhì)素的光物理性質(zhì) 98
七、氧化木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)表征及室溫磷光機(jī)制研究 100
第四節(jié) 基于外部重原子激活木材磷光材料的制備與研究 105
一、基于外部重原子激活木材磷光材料的制備 105
二、C-wood的光物理性能 105
三、相對(duì)濕度對(duì)C-wood磷光性能的影響 109
四、C-wood的結(jié)構(gòu)表征及室溫磷光機(jī)制研究 110
五、C-wood對(duì)于不同種類木材的普適性研究 116
六、C-wood材料的應(yīng)用 119
本章小結(jié) 124
第六章 木材仿生光學(xué)中的光熱材料 125
第一節(jié) 木材組分制備光熱材料的筑控策略 125
第二節(jié) 木質(zhì)素/聚合物光熱轉(zhuǎn)換薄膜的制備及光熱焊接性能研究 125
一、木質(zhì)素負(fù)載硫化銅納米顆粒的制備 125
二、木質(zhì)素負(fù)載硫化銅/聚己內(nèi)酯復(fù)合薄膜的制備 125
三、L-NPs@CuS形貌及結(jié)構(gòu)分析 126
四、L-NPs@CuS光熱轉(zhuǎn)換特性研究 127
五、L-NPs@CuS/PCL復(fù)合薄膜光熱轉(zhuǎn)換特性研究 131
六、L-NPs@CuS/PCL復(fù)合薄膜光熱焊接研究 135
第三節(jié) 落葉松樹皮多酚與鐵離子絡(luò)合物/PVA復(fù)合膜的制備及其光熱轉(zhuǎn)換應(yīng)用 136
一、落葉松樹皮多酚與鐵離子絡(luò)合物/PVA 136
二、提取物分析 137
三、LBE金屬離子絡(luò)合物形貌分析 137
四、光熱性質(zhì)初步探究 138
五、熱重分析 139
六、LBE及LBF元素分析 139
七、固體紫外吸收性質(zhì)分析 141
八、光熱性質(zhì)分析 141
九、熱穩(wěn)定性分析 142
十、光熱機(jī)制分析 143
十一、LBF/PVA復(fù)合膜形貌分析 144
十二、LBF/PVA復(fù)合膜光熱性能分析 144
十三、LBF/PVA復(fù)合膜在驅(qū)動(dòng)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用 145
本章小結(jié) 146
參考文獻(xiàn) 148
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