凝胶体系中的凝聚态化学：从制备和结构到物理化学性质与材料应用

李豹,刘梦杰,吴立新（吉林大学化学学院 超分子结构与材料全国重点实验室）

摘要：凝聚态化学具有丰富的内涵概念和广泛的外延空间，能为化学学科多个领域的理解和认识提供全新的视角和思路。虽然凝聚态化学在固态和液态体系中的应用已经得到一定的阐述，但其在更多化学相关研究领域及物质状态的拓展仍有待进一步加强。凝胶作为一类介于液态和固态之间的物质，具有多层次网络结构、丰富的物理化学性质以及广泛的应用前景，是凝聚态化学研究的理想候选体系。本文从凝聚态化学角度出发，通过对凝胶体系中基本概念和研究内容展开探究，系统阐述和说明凝胶体系中的凝聚态化学问题以及二者的相互印证关系。具体内容包括凝聚态化学思想在凝胶制备策略中的灵活运用以及由此产生的结构变化、凝胶从微观的原子、分子排列，到介观的纳米尺度结构，再到宏观的材料整体构型的多层次结构及相互之间的关系、凝胶研究中的表征方法与技术及其与凝胶结构之间的关系、利用凝聚态化学的思想理解凝胶的物理化学性质及凝胶体系中化学反应的途径和机制、凝胶材料的结构与性能的关系以及复杂体系中各组分之间的相互作用、凝胶材料在组织工程、药物递送、人机接口和环境领域的典型应用。通过对以上方面内容的阐述和总结，将加深凝聚态化学在凝胶体系中应用的理解，并为高效凝胶材料的设计与优化提供理论支撑。

关键词；凝聚态化学；凝胶；多层次网络结构；功能材料