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高分子光化学ch-7翻译-陈富强

第一章高分子光化学基本概念

(1)高分子光化学是研究高分子材料在光辐射作用下发生的化学变化及其机理的学科。它涉及高分子材料在紫外、可见光以及红外光辐射下的光物理和光化学过程，如光聚合、光交联、光降解等。这些过程在高分子材料的合成、加工和使用过程中起着至关重要的作用。

(2)在高分子光化学中，光引发剂是关键因素，它能够吸收光能并转化为化学能，从而引发高分子材料的化学反应。光引发剂的种类繁多，包括自由基型、阳离子型和阴离子型等。它们在光照条件下能够产生自由基、阳离子或阴离子，进而引发高分子链的增长或交联反应。

(3)高分子光化学的研究不仅有助于揭示高分子材料的光化学行为，而且对于开发新型高分子材料和优化现有材料性能具有重要意义。例如，通过光聚合反应可以合成具有特定性能的高分子材料，如光致变色材料、光致导电材料和光敏树脂等。此外，光降解技术也被广泛应用于环境友好型高分子材料的制备，以减少环境污染。

第二章高分子光化学反应机理

(1)高分子光化学反应机理是高分子光化学研究的核心内容之一，它涉及光引发、能量转移、链增长、链转移、终止等复杂过程。光引发是光化学反应的起始步骤，通常需要光引发剂吸收光能并产生活性中间体，如自由基、阳离子或阴离子。这些活性中间体在光照条件下能够引发高分子链的增长，从而形成聚合物。光引发剂的类型和结构对其引发效率和聚合反应的活性有显著影响。

(2)光能转移是高分子光化学反应中的重要过程，它涉及光引发剂将吸收的光能传递给高分子链或其他分子。这种能量转移可以通过直接能量转移或能量转移中间体实现。在直接能量转移过程中，光引发剂将能量直接传递给高分子链，导致其发生化学变化。而在能量转移中间体存在的情况下，光引发剂首先将能量传递给中间体，中间体再将能量传递给高分子链。光能转移效率受多种因素影响，包括光引发剂的种类、浓度、高分子材料的结构和环境条件等。

(3)高分子光化学反应的链增长、链转移和终止是影响聚合反应性能的关键环节。链增长过程涉及活性中间体与单体分子之间的反应，形成新的聚合物链。链转移是指活性中间体在反应过程中将部分能量或自由基转移到单体或低聚物上，导致链增长反应的终止。链转移现象在光聚合反应中尤为常见，它可以通过调节反应条件、选择合适的链转移剂或改变单体结构来控制。终止过程是指活性中间体之间的反应，导致聚合反应的终止。终止反应可以是偶联反应、歧化反应或自由基配对反应等。了解和控制这些过程对于优化高分子光化学反应性能具有重要意义。

第三章高分子光化学应用

(1)高分子光化学在工业和日常生活中有着广泛的应用。在光聚合领域，光化学技术被广泛应用于塑料、橡胶、涂料和胶粘剂等材料的合成。例如，光引发聚合反应在塑料工业中用于生产聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯等塑料产品，这些材料具有优良的物理和化学性能，广泛应用于包装、建筑、电子和汽车等行业。光聚合技术还可以用于制备高性能的橡胶和弹性体，以及用于涂层的快速固化，提高生产效率和产品质量。

(2)光化学技术在生物医学领域也发挥着重要作用。光交联技术被用于制造生物可降解的医用植入物，如血管支架、缝合线和人工关节等。这些植入物能够在体内降解，减少手术后的并发症。此外，光化学技术还被用于生物组织的固定和保存，以及药物递送系统的开发。通过精确控制光化学交联反应，可以制造出具有特定形状和功能的生物材料，为医疗健康提供有力支持。

(3)在环境科学领域，高分子光化学技术被用于处理废水、废气和固体废弃物。光降解技术可以有效分解有机污染物，如农药、石油和合成洗涤剂等，减少环境污染。光催化技术则是利用光催化剂在光照下分解有害物质，如重金属和有机污染物，达到净化水质和空气的目的。这些技术在高分子光化学的应用中为环境保护和可持续发展提供了有效手段。随着研究的深入和技术的进步，高分子光化学在更多领域的应用前景将更加广阔。