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CHM 6620--固态无机化学
CHM 6620 — 固态无机化学 目标 1. 向学生介绍固态无机化学的高级概念； 2. 展示固态无机材料在当前和新兴应用中的使用方式。 先决条件：化学硕士或博士研究生或经讲师许可。 讲师 Stephen M. Kuebler 博士 电话：(407) 823-3720 办公室：化学楼 221 电子邮件：kuebler@mail.ucf.edu 文本 1. JE Huheey，《无机化学》，第 4 版。 2. Anthony R. West，《基础固态化学》，第 2 版。 3. 通过讲义和 WebCT 提供的精选阅读材料 讲座和讨论主题 ƒ 对称性、键合和结构（复习） ƒ 多态性、晶格能和缺陷 ƒ 离子固体 ƒ 氧化物和非氧化物晶体和玻璃 ƒ 制备方法（如区域精炼、化学气相沉积等） ƒ 微孔和层状固体、插层复合物、无机纤维 ƒ 链、环、笼和簇化合物 ƒ 纳米级固体（如量子点、纳米线、2D 量子阱） ƒ 线性和非线性光学材料 ƒ 无机聚合物（如有机硅、聚硅烷、聚磷腈） ƒ 催化中的无机固体 概述 在本课程中，我们将研究一系列无机固体的结构和化学性质及其一些技术应用。重点介绍它们的反应性和制备背后的化学原理。本课程对于对固态化学、催化、材料科学、环境化学感兴趣的学生很有帮助，或者总的来说，对于我们可以用元素周期表中的 100 多种元素做的所有令人兴奋的事情，这门课程都很有价值！
1 纤维材料基础知识
纤维是纺织研究所 [1] 定义的一种材料，是指具有柔韧性、细度和高长度与厚度之比的物质单位。在不同领域，纤维具有非常广泛的含义，例如用于食品补充剂的纤维以及植物或人体内的纤维。纤维通常是指制造纺织纱线和织物的基本单元。但纺织纤维应具有一些特定的属性。例如，棉花植物含有足够强韧和柔软的纤维，可以纺成纱线，然后通过纺织加工织造或编织成织物，但人类的头发不属于纺织纤维，因为它无法满足上述属性。所以，我们可以说所有纺织品都是由纤维制成的，但并非所有纤维都可用于制造纺织品。将纤维捻成纱线的重要要求包括长度至少 5 毫米、粘结性、柔韧性和足够的强度，其他重要特性包括弹性、细度、均匀性、光泽和耐用性。还需要记住的是，并非所有纺织纤维都是一样的 [2]。每种纤维都具有不同的特性，因此会产生不同的纺织品。有些纤维的保温性比其他纤维更好，有些纤维的染色性很好，有些纤维更耐用，而有些纤维更舒适 [3]。纤维材料的来源可能是有机、无机或金属。它们是通过将组成原子连接成分子而形成的细小结构。纤维材料可分为两大类：天然纤维和化学或人造纤维。天然纤维的生长缓慢，在结构上受遗传控制，而人造纤维的生产速度很快。天然纤维包括植物纤维（如棉、亚麻、苎麻、黄麻和大麻）、动物纤维（如蚕丝、羊毛和毛发纤维）和矿物纤维（如石棉）。合成纤维包括再生纤维（如粘胶纤维和醋酸纤维）、合成纤维（如聚酯、聚酰胺、聚烯烃）和无机纤维（如具有完全无定形或微晶结构的玻璃纤维和碳纤维）[4]。另一类是高性能纤维，即经过加工制成的纤维，其拉伸性能和其他机械性能均有所提高。