保羅·弗洛里
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![]() 保羅·弗洛里,1973年 | |
出生 | 伊利諾州斯特靈 | 1910年6月19日
逝世 | 1985年9月9日 加利福尼亞州大蘇爾 | (75歲)
國籍 | 美國 |
母校 | 曼徹斯特大學(印第安納州)和 俄亥俄州立大學 |
知名於 | 高分子科學 |
獎項 |
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科學生涯 | |
研究領域 | 物理化學 |
機構 | 杜邦, 史丹佛大學, 卡內基梅隆大學, 康奈爾大學 |
博士導師 | Herrick L. Johnston |
保羅·約翰·弗洛里(英語:Paul John Flory,1910年6月19日—1985年9月9日),美國化學家,諾貝爾獎得主,生於伊利諾州斯特靈,以其在高分子領域的大量工作和傑出成就聞名於世。他是高分子溶液理論的先驅之一,因「在高分子物理學科理論和實驗方面的卓著貢獻」獲得1974年諾貝爾化學獎。
經歷
早年生活
保羅·弗洛里1927年從伊利諾州的一所高中畢業後,於1931年獲得曼徹斯特大學(印第安納州)的學士學位,於1934年獲得俄亥俄州立大學的博士學位。他第一份工作在杜邦,和華萊士·卡羅瑟斯進行合作。[1]
高分子科學
弗洛里在高分子科學中最早的工作,是研究聚合物動力學。在縮聚反應中,弗洛里質疑了末端基團反應活性隨鏈增長而降低的設想,通過論證反應活性與高分子尺寸無關,他成功證明了鏈數量隨尺寸增加而成倍減少這一結論。在加聚反應中,他引入了鏈轉移這個重要概念,改進了動力學方程,使高分子尺寸分布更易被理解。
1938年合作夥伴卡羅瑟斯自殺死後,弗洛里前往辛辛納提大學的基礎科學研究實驗室工作。工作期間,他為多官能團化合物的聚合反應以及聚合物交聯網絡(凝膠)建立了數學理論。
1940年,弗洛里加入了標準石油在新澤西州林登的實驗室,為高分子混合物建立了統計理論。1943年他又加入了固特異的實驗室,研究高分子基礎理論。1948年,康奈爾大學當時的化學系主任彼得·德拜邀請弗洛里舉辦一年一度的貝克講座。同年秋天,弗洛里受聘於康奈爾大學,他把他的講座內容進行了加工和提煉,最終形成了他的代表作,《高分子化學原理》,1953年由康奈爾大學出版社出版。這本著作很快成為高分子領域的必備參考書之一,直至今日還在被廣泛使用。
弗洛里還把排除體積的概念(最早由維爾納·庫恩創造)引入高分子科學。排除體積理論指出,一個長鏈分子的一部分無法占據已被該分子另一部分占據的體積,由此,溶液中的高分子鏈末端之間的平均距離比不計排除體積的情況更遠。排除體積概念的引入,是高分子物理理論的重要飛躍,這一概念在分析溶液中長鏈分子的行為時非常有用,有效解釋了當時若干與先前理論不符的實驗結果。排除體積理論導致了θ條件(或稱θ狀態)的產生,θ條件是指能夠消除排除體積效應的實驗條件。在θ條件下,鏈恢復理想鏈的特徵——因排除體積引起的長程作用被消除,使實驗者可以更容易地測量短程特性,比如幾何特徵、鍵旋轉勢、鄰近基團的空間位阻效應等。弗洛里準確地指出,在θ條件下,排除體積的影響被消除,高分子熔融物的鏈尺寸與計算得出的理想溶液中的鏈尺寸相同。
弗洛里在高分子物理領域建立了眾多的理論和數學模型,其中有一種方法用來估算高分子鏈在良溶劑中的尺寸,即Flory–Huggins溶液理論,還有Flory指數,用來描述高分子在溶液中的運動。
Flory-Huggins溶液理論
Flory-Huggins溶液理論是一種高分子溶液熱力學的數學模型,應用了混合熵的一般表達式並考慮了高分子尺寸的差異性。最終結果,可以寫成一個吉布斯能的方程。吉布斯能的通常表達式為:
Flory和Huggins推導出的結果為:
其中,指溶劑的物質的量,指溶劑的體積分數,和分別指高分子溶質的物質的量和體積分數,這一因子用來計算溶質與溶劑分散過程中的能量變化。
晚年
1961年,弗洛里在史丹佛大學獲得教授職位,1966年成為Jackson-Wood教授,1975年退休。1974年榮獲諾貝爾化學獎。退休後弗洛里仍然活躍了一段時間,為IBM擔任了若干年的顧問。弗洛里與他的妻子Emily Catherine Tabor有三個孩子,Susan、Melinda和John。1985年,弗洛里因心臟病發作,在加利福尼亞州去世。
著作
- Flory, Paul. (1953) Principles of Polymer Chemistry. Cornell University Press. ISBN 0-8014-0134-8.
- Flory, Paul. (1969) Statistical Mechanics of Chain Molecules. Interscience. ISBN 0-470-26495-0. Reissued 1989. ISBN 1-56990-019-1.
- Flory, Paul. (1985) Selected Works of Paul J. Flory. Stanford Univ Press. ISBN 0-8047-1277-8.
參考資料
- ^ * Morris, Peter J. T. Polymer Pioneers: A Popular History of the Science and Technology of Large Molecules Center for History of Chemistry, Philadelphia (1986) p. 70-73
外部連結
- 保羅·弗洛里自傳 (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)(英文)
- 保羅·弗洛里在諾貝爾獎典禮上的講話 (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)(英文)
- 胡佛研究所(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)收錄的保羅·弗洛里論文 (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)(英文)
- 美國國家科學院傳記回憶錄 (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)(英文)
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