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第1章 绪论1

1.1 分离科学的重要性1

1.2 分离科学的发展历史1

1.3 从基本理论讨论分离科学的发展3

1.4 展望8

参考文献9

第2章 气相色谱10

2.1 色谱理论基础10

2.1.1 塔板理论10

2.1.2 速率理论11

2.1.3 色谱基本关系式14

2.2 色谱柱系统17

2.2.1 气固填充色谱柱18

2.2.2 气液填充色谱柱18

2.2.3 填充柱的制备20

2.2.4 毛细管柱气相色谱法22

2.3 气相色谱仪器系统23

2.3.1 气相色谱仪器结构23

2.3.2 气相色谱检测器23

2.3.3 气相色谱仪器进展30

2.3.4 专用气相色谱仪33

2.4 色谱定性和定量分析34

2.4.1 色谱定性分析34

2.4.2 定量分析36

2.4.3 气相色谱-质谱联用中相关定性定量分析方法及应用39

2.5 气相色谱应用42

2.5.1 石油气体分析42

2.5.2 环境样品分析43

2.5.3 食品样品分析46

2.5.4 药物分析48

2.5.5 中药分析49

参考文献53

第3章 高效液相色谱54

3.1 高效液相色谱法简介54

3.1.1 液相色谱法的发展54

3.1.2 高效液相色谱与经典液相色谱的比较56

3.1.3 高效液相色谱（HPLC）与气相色谱（GC）的比较56

3.2 高效液相色谱法的基本理论58

3.3 液相色谱的塔板理论和速率理论59

3.3.1 塔板理论59

3.3.2 速率理论60

3.4 高效液相色谱分离模式62

3.4.1 分配色谱63

3.4.2 离子交换色谱65

3.4.3 离子对色谱法65

3.4.4 体积排阻色谱66

3.4.5 疏水作用色谱67

3.4.6 亲水作用色谱67

3.4.7 亲和色谱68

3.5 高效液相色谱仪69

3.5.1 高压输液泵及梯度洗脱装置70

3.5.2 进样装置72

3.5.3 色谱柱73

3.5.4 液相色谱检测器75

3.6 高效液相色谱梯度洗脱81

3.6.1 梯度洗脱的原理81

3.6.2 梯度范围82

3.6.3 最佳梯度方法82

3.6.4 最佳梯度范围82

3.6.5 最佳峰分布82

3.6.6 梯度洗脱装置83

3.6.7 梯度洗脱形式及选择84

3.7 多维高效液相色谱84

3.7.1 离子交换色谱／反相色谱（IEC/RPLC）联用85

3.7.2 亲和色谱／反相色谱（affinityLC/RPLC）联用86

3.7.3 分子排阻色谱／离子交换色谱（SEC/IEC）联用86

3.7.4 其他多维联用技术86

3.8 高效液相色谱法的进展87

3.8.1 超高效液相色谱（UPLC或UHPLC）87

3.8.2 纳流液相色谱（或纳升级液相色谱）88

3.8.3 芯片色谱89

3.8.4 整体柱技术90

3.9 高效液相色谱技术在核酸损伤分析中的应用94

3.9.1 高效液相色谱法用于BPDE-DNA加合物立体异构体的检测94

3.9.2 高效液相色谱串联质谱法（HPLC-MS）用于DNA加合物的分析96

参考文献99

第4章 凝胶电泳101

4.1 电泳概述101

4.1.1 基本原理101

4.1.2 发展历史102

4.1.3 主要应用103

4.2 凝胶电泳的支持介质103

4.2.1 聚丙烯酰胺凝胶103

4.2.2 琼脂糖凝胶105

4.3 各种凝胶电泳的原理、特点与应用106

4.3.1 常规聚丙烯酰胺凝胶电泳106

4.3.2 十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳108

4.3.3 琼脂糖凝胶电泳109

4.3.4 等点聚焦111

4.3.5 双向电泳114

4.4 制备电泳115

4.5 印迹技术116

4.5.1 基本原理116

4.5.2 DNA印迹法116

4.5.3 RNA印迹法118

4.5.4 蛋白质印迹法119

4.6 其他常用电泳技术120

4.6.1 脉冲场凝胶电泳120

4.6.2 单细胞凝胶电泳121

4.6.3 变性梯度凝胶电泳121

4.6.4 差异凝胶电泳122

参考文献122

第5章 毛细管电泳124

5.1 简介124

5.2 基本理论125

5.2.1 毛细管电泳仪器基本结构125

5.2.2 基本概念126

5.2.3 分离效率和分离度130

5.2.4 峰展宽因素132

5.3 分离模式与分离条件选择139

5.3.1 毛细管区带电泳139

5.3.2 胶束电动色谱156

5.3.3 毛细管凝胶电泳169

5.3.4 毛细管等电聚焦179

5.3.5 毛细管等速电泳183

5.3.6 毛细管电色谱186

5.4 检测方法197

5.4.1 紫外-可见吸收检测法198

5.4.2 激光诱导荧光检测199

5.4.3 电化学检测200

5.4.4 质谱检测202

5.4.5 间接检测204

5.5 进样技术205

5.5.1 常规进样205

5.5.2 预浓缩进样206

5.5.3 在线样品浓缩207

5.6 应用209

5.6.1 无机及有机化合物210

5.6.2 手性分离210

5.6.3 氨基酸和多肽213

5.6.4 蛋白质及蛋白质组分析214

5.6.5 糖的分析220

5.6.6 核酸分析221

5.6.7 单细胞分析226

参考文献227

第6章 微流控芯片229

6.1 简介229

6.1.1 发展历史229

6.1.2 微流控芯片的基本特征231

6.1.3 应用前景232

6.2 微流控芯片加工技术234

6.2.1 基本实验条件与共性技术234

6.2.2 三类芯片材料及加工方法237

6.2.3 其他新型芯片材料和加工方法242

6.3 微流控芯片分离技术245

6.3.1 芯片电泳245

6.3.2 芯片色谱253

6.4 微流控芯片与细胞分离262

6.4.1 分离机理263

6.4.2 应用领域268

参考文献271

第7章 现代样品制备技术273

7.1 样品前处理概述273

7.2 样品前处理技术分类275

7.2.1 固体样品前处理技术275

7.2.2 液体样品前处理技术276

7.2.3 气体样品前处理技术277

7.3 常用样品前处理方法278

7.3.1 相分配样品前处理方法279

7.3.2 相吸附样品前处理方法289

7.3.3 场辅助样品前处理方法302

7.3.4 膜分离样品前处理方法313

7.3.5 化学转换样品前处理方法315

7.3.6 气体样品前处理方法318

7.3.7 生物大分子样品前处理技术322

7.4 新型样品前处理介质331

7.4.1 绿色溶剂332

7.4.2 高选择性吸附剂332

7.4.3 纳米和多孔材料335

7.4.4 整体柱材料337

7.5 在线样品前处理／分离分析联用技术338

7.5.1 样品前处理-色谱在线联用基本原则339

7.5.2 样品前处理-色谱在线联用接口设计340

7.5.3 样品前处理-色谱在线联用典型实例342

7.6 样品前处理技术展望346

参考文献346

第8章 分离科学中的先进材料349

8.1 简介349

8.2 分子印迹聚合物349

8.2.1 分子印迹技术原理349

8.2.2 分子印迹聚合物的制备方法及结构351

8.2.3 分子印迹聚合物的分离应用355

8.3 介孔材料358

8.3.1 介孔材料的分类359

8.3.2 介孔材料的制备及原理360

8.3.3 介孔材料的分离应用362

8.4 膜分离用分离材料及其性能364

8.4.1 薄膜复合材料和纳米复合材料364

8.4.2 仿生膜365

8.4.3 无机膜366

8.5 新型色谱分离材料368

8.5.1 整体柱分离材料368

8.5.2 新型HPLC填料369

8.5.3 离子液体370

8.6 其他371

8.6.1 碳纤维371

8.6.2 溶胶-凝胶372

8.6.3 纳米分离材料372

8.6.4 磁性分离材料373

参考文献374

第9章 蛋白质组学研究中的分离技术377

9.1 蛋白质组分析平台377

9.1.1 蛋白质组学分析简介377

9.1.2 液质联用分析平台380

9.1.3 MALDI质谱分析平台384

9.1.4 分离技术在蛋白质组学分析中的应用385

9.2 蛋白质样品预处理技术386

9.2.1 蛋白质的分级技术386

9.2.2 高丰度蛋白质的去除技术387

9.2.3 低丰度蛋白质的富集技术388

9.2.4 蛋白质均衡技术389

9.3 多肽混合物的多维分离技术390

9.3.1 离子交换-反相色谱391

9.3.2 反相色谱-反相色谱393

9.3.3 电泳-反相色谱396

9.4 特征肽段的选择性富集技术397

9.4.1 含稀有氨基酸残基肽段的富集技术397

9.4.2 末端肽的富集技术399

9.4.3 磷酸肽的富集技术400

9.4.4 糖肽的富集技术403

9.4.5 内源性多肽的富集技术405

9.5 蛋白质组的集成化分析技术405

9.5.1 蛋白质组的在线标记系统406

9.5.2 磷酸化蛋白质组分析中样品预处理的集成化技术407

9.5.3 糖基化蛋白质组分析中样品预处理的集成化技术409

参考文献411