保羅·弗洛里
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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。
保羅·弗洛里 | |
|---|---|
 保羅·弗洛里，1973年 | |
| 出生 | 1910年6月19日 伊利諾州斯特靈 |
| 逝世 | 1985年9月9日（75歲） 加利福尼亞州大蘇爾 |
| 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， 史丹福大學， 卡內基梅隆大學， 康奈爾大學 |
| 博士導師 | Herrick L. Johnston |
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，使高分子尺寸分佈更易被理解。
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佔據已被該分子另一部分佔據的體積，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：
![{\displaystyle \Delta G_{m}=RT[\,n_{1}\ln \phi _{1}+n_{2}\ln \phi _{2}+n_{1}\phi _{2}\chi _{12}\,]\,}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/0365a596a07bd13b3c31697e8a5dcf1819d7d5bb)
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，弗洛里在史丹福大學獲得教授職位，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
