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第9章 智能高分子材料ppt课件

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美国麻省理工学院田中丰一教授早在1975年就发现,当 冷却聚丙烯酰胺凝胶时,凝胶可由透明逐渐变得混浊;加 热凝胶时,它又转为透明。这类可逆过程与聚合物网络的 体积相转变有关。他进一步将离子化的部分水解聚丙烯酰 胺凝胶置于水-丙酮溶液中,发现溶剂浓度或温度的微小变 化可使凝胶突然溶胀到原来尺寸的数倍或收缩成紧缩的物 质。田中丰一的这一发现开辟了一个新的研究领域——“灵 巧凝胶”或“智能凝胶”。
这类凝胶球的体积脉冲变化和心脏的 跳动颇为相似。用显微镜观察条状凝 胶(1 mm×1 mm×20 mm)可看到数十 微米尺度的振荡。历时约5 min的化学 振荡在凝胶内可诱发连续的化学波, 使凝胶长度方向上的颜色发生变化, 每次振荡形成的图案等速迁移6 mm。 人们期望将此系统用于微驱动元件、 微泵及与细胞循环或人生物律动同步 的系统。
该智能水凝胶以液状滴入眼后响应眼内的较高温度变得粘稠, 又由于具有对剪切的敏感性,当每次眨眼时又变成流体状,从 而在眼内完全铺展开,保持药物释放数小时。
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9.4.3.2仿分泌颗粒体释放 分泌细胞含有由聚阴离子网络组成的亚微颗粒体,在水合
氢离子和弱碱性阳离子存在时收缩。作为许多颗粒体结合内源 介体(如组胺、5-羟色胺和蛋白酶)的渗透内存载体,该网络被 埋于脂质膜中。细胞颗粒体响应外界生物化学信号时可分泌此 类物质。
胆甾醇印迹聚合物
葡萄糖敏感P(MMA-g-PEG)凝胶作用机理 15
9.3.2.3振荡反应响应
日本学者开发了响应内源刺激的凝胶。他们将典型 的振荡反应——பைடு நூலகம்elousov-Zhabotinsky(Bz)反应催化 剂钌以三(2,2’-双吡啶) 钌(Ru(bpy)3 )的乙烯基取代 衍生物形式引入到温敏性聚异-丙基丙烯酰胺 (PNIPAAm )凝胶中制备了自振荡凝胶。

智能高分子凝胶的应用 ppt课件

智能高分子凝胶的应用  ppt课件

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2. 智能高分子凝胶的体积相转变
外界环境变化
溶胀相
收缩相
体积不连续变化 内因: 范德华力、氢键、疏水作用 及静电作用力----相互组合和竞争
Robert, P. Appdtv课an件ce in Colloid and Interface Sci , 2000 , 85 ,32 -3310
及 智能高分子 选择性渗透、选择性 选择透过膜材、传感膜材、


吸附和分离等;膜的 仿生膜材、人工肺
组成、结构和形态的

变化--智能化
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8.2 智能高分子凝胶
定义 体积相转变 刺激响应性与分类 制备 应用
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1. 智能高分子凝胶定义
三维高分子网络与溶剂组成的体系 含有亲溶剂性基团,可被溶剂溶胀 最大的特点:体积相转变 “软湿”材料,强度低,有特殊功能 水凝胶、有机凝胶
scienceandtechnologyofadvancedmaterials2002395102智能高分子凝胶的应用化学机械器件polynipaamcorubpy3循环提供的动力自振动凝胶作成毛状传动装置17ppt课件智能高分子凝胶的应用智能药物释放系统释放机理刺激响应脉冲释放网孔的可控性18ppt课件葡萄糖响应高分子配合物形成的胰岛素释放微囊聚乙二醇感知葡萄糖浓度交换键合释放药物患者的血糖浓度维持正常水平19ppt课件凝胶用于污泥脱水过程智能高分子凝胶的应用环境工程溶胀收缩循环20ppt课件智能高分子凝胶的应用人工肌肉利用高分子凝胶的溶胀收缩设计具有肌肉功能的装置制成的机械手21ppt课件智能高分子凝胶的应用智能膜智能型高分子的构象会因外部某种条件的微小变化而发生突变而且这种变化可因外部条件变化的消失而消失

(2024年)高分子智能材料全解PPT课件

(2024年)高分子智能材料全解PPT课件

2024/3/26
高分子智能材料的制备成本较高
目前高分子智能材料的制备成本较高,限制了其在一些领域的应用,因此需要开发更加 经济、高效的制备方法。
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未来发展趋势预测
• 高分子智能材料的多功能化和集成化:未来高分子智能材料将更加注重多功能 化和集成化的发展,实现材料的多重响应和智能化控制。
• 高分子智能材料的仿生设计和生物启发:借鉴自然界中的生物结构和功能,设 计具有类似性能的高分子智能材料,将是未来发展的重要方向。
高分子材料作为气敏元件,能够检测气体种类和浓度,应用于环境 监测、工业生产、医疗诊断等领域。
其他传感器应用
高分子智能材料还可应用于压力、温度、光照等多种传感器中,实现 不同物理量的测量和转换。
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高分子智能材料在生物医学领域 应用
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生物相容性与安全性问题探讨
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总结与展望
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当前存在问题和挑战剖析
高分子智能材料的稳定性与耐久性有待提高
目前高分子智能材料在长期使用或特定环境下,其性能和稳定性可能会受到影响,需要
进一步加强材料的耐久性研究。
高分子智能材料的生物相容性和安全性问题
对于生物医学应用的高分子智能材料,其生物相容性和安全性是至关重要的,需要更加 深入地进行生物实验和临床研究。
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结构特点
高分子智能材料通常由高分子链 、功能基团和交联结构等组成, 具有复杂的分子结构和多级次结 构。
性能特点
高分子智能材料具有刺激响应性 、自适应性、自修复性、形状记 忆性等多种智能特性,能够实现 对外部环境的感知和响应。

高分子水凝胶简介PPT幻灯片课件

高分子水凝胶简介PPT幻灯片课件
工业用品 面。
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农业、土建
水凝胶材料可用在农用薄膜、农业园艺用保 水材料、污泥固化、泥水添加剂、墙壁顶棚 材料等方面。 绿化沙漠是高吸水性水凝胶材 料极有潜力的用途之一 ,可通过制成保水剂 的方式实施。
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生物医学
• 烧伤涂敷物 • 药物传输体系 • 补齿材料 • 移植 • 隐型眼镜 • 生物分子、细胞的固定化
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载体的接枝共聚
• 水凝胶的机械强度一般较差 , 为了改善水凝胶的机械强度 , 可以把水凝胶接枝到具有一定强度的载体上。
• 在载体表面产生自由基是最为有效的制备接枝水凝胶的技术 , 单体可以共价地连接到载体上。
• 通常在载体表面产生自由基的方法有电离辐射、紫外线照射、 等离子体激化原子或化学催化游离基等,其中电离辐射技术是 最常采用的产生载体表面自由基的一种技术。
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分类
形状大小
宏观凝胶与微观 凝胶 (微球) 之 分,形状的不同 宏观凝胶又可分 为柱状、多孔海 绵状、纤维状、 膜状、球状等 , 目前制备的微球 有微米级及纳米 级之分
对外界刺激的响应情况
传统的水凝胶和环境敏
感的水凝胶 。传统的水
凝胶对环境的变化如温
度或 pH 等的变化不敏
感 ,而环境敏感的水凝
水凝胶的溶胀收缩行为通常用凝胶溶胀前后的质量 百分比表示 ,对于膜的溶胀也常用膜面积的变化表示。
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力学性能
水凝胶不仅要求具有良好的溶胀性能 ,而且应具有理想 的力学强度 ,以满足实际的需要。
大多数水凝胶在溶胀状态下呈橡胶态 ,当水凝胶处于橡 胶态时 ,它的力学行为主要依赖于聚合物网络结构 ,在 足够低的温度下 ,这些凝胶失去橡胶弹性而表现为粘弹 性。
载体的接枝共聚

《智能高分子凝胶》课件

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热分解行为
智能高分子凝胶在加热过程中发生的分解反应,包括 分解温度、失重量、气体产物等。
热历史效应
智能高分子凝胶在加工过程中经历的热处理对其性能 的影响。
光学性能与颜色变化
透光性
智能高分子凝胶对光的透过能力,与其内部结构 和成分有关。
颜色变化
智能高分子凝胶在受到外部刺激时发生的颜色变 化,可用于传感和显示等领域。
光响应性
总结词
光响应性是指智能高分子凝胶在光照条件下 表现出可逆的物理性质变化。
详细描述
智能高分子凝胶含有光敏基团,当受到光照 时,光敏基团会发生激发或异构化,导致凝 胶的体积、形状和渗透性等物理性质发生变 化。这种响应性使得智能高分子凝胶在光驱 动的传感器、光控器件等领域具有广泛的应 用。
电场与磁场响应性
溶剂化与反溶剂化对凝胶性能的影响
溶剂化和反溶剂化过程对凝胶的体积变化、溶胀行为和响应性能具有重要影响。适当的溶剂化和反溶剂化行为有 助于提高凝胶的敏感性和响应速度。
溶胀平衡
溶胀平衡的定义
溶胀平衡是指凝胶在溶胀过程中达到动态平衡的状态,此时 凝胶的溶胀比不再随时间变化。
溶胀平衡对凝胶性能的影响
溶胀平衡对凝胶的力学性能、响应性能和循环性能具有重要 影响。适当的溶胀平衡状态有助于提高凝胶的稳定性和重复 使用性。
特性
具有自适应性、敏感性和响应性,能 够根据环境变化发生相变、体积变化 、溶胀等行为,并可进行可逆调控。
历史与发展
早期研究
20世纪60年代,科学家开始研究 高分子凝胶的物理和化学性质。
智能凝胶的提出
20世纪80年代,科学家发现某些 高分子凝胶具有对外部刺激的响应 性。
当前发展
随着材料科学和纳米技术的进步, 智能高分子凝胶在药物传递、生物 医学工程等领域的应用越来越广泛 。

《凝胶》课件

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冷冻凝胶法是将高分 子溶液冷却至冰点以 下,使其发生冻结, 再加热融化,重复多 次后形成三维网络结 构,从而制备出冷冻 可逆凝胶。
蒸发凝胶法是将高分 子溶液蒸发溶剂,使 其发生相分离或交联 反应,形成三维网络 结构,从而制备出蒸 发可逆凝胶。
压力凝胶法是将高分 子溶液在高压下进行 交联反应,形成三维 网络结构,从而制备 出压力可逆凝胶。
关注凝胶(排阻)的安全性和环 境友好性,实现绿色可持续发
展。
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市场需求的变化
生物医学领域的需求
随着生物医学技术的发展,凝胶(排阻)在药物载体、组织工程和生 物医用材料等方面的应用需求不断增加。
环境与能源领域的需求
在环保和新能源领域,凝胶(排阻)在吸附、分离、储能等方面的应 用逐渐受到关注。
工业与消费领域的需求
随着工业技术和消费水平的提高,凝胶(排阻)在粘合剂、密封剂、 涂料等领域的应用需求也在增长。
工业领域
在石油、化工、食品等工 业领域中,凝胶(排阻)可 以作为催化剂载体、分离 介质、增稠剂等。
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凝胶(排阻)的制备 方法
物理法
物理法是利用物理原 理制备凝胶的方法, 通常包括热凝胶法、 冷冻凝胶法、蒸发凝 胶法和压力凝胶法等 。
热凝胶法是将高分子 溶液加热,使其发生 相分离或交联反应, 形成三维网络结构, 从而制备出热可逆凝 胶。
药物筛选
通过凝胶排阻技术可以筛 选具有特定生物活性的小 分子药物或大分子蛋白质 药物。
细胞分离
利用凝胶排阻技术可以将 不同大小的细胞进行分离 ,用于细胞生物学、肿瘤 学等领域的研究。
在环保领域的应用
废水处理
空气净化
凝胶排阻技术可以用于废水中大分子 有机物的去除,提高废水处理效果。

智能高分子材料讲解PPT课件

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加热
将其冷却到可逆相结晶硬化的温度以下,材料保待A 形状。 ——SMP没有双程记忆效应
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热致形状记忆反应过程简图
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8.5.3光致SMP
• 一定方式引入光致变色基团,光照时候,基团发生异构反应传递给侧链,引发宏 观变形,光照取消后,可逆反应
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8.5.3光致SMP
形状记忆聚合物(SMP)
具有初始形状的聚合物制品经形变固定后, 通过加热等外部刺激手段的处理又可恢复初始形 状的聚合物。
优点:形变量大、形变加工方便、形状恢复温度易 于调整、电绝缘性和保温效果好、不生锈、 易着色、可印刷、质轻、耐用、价格低廉。
缺点:强度低、形变恢复驱动力小、刚性和硬度低、 稳定性差、性能易受外部环境的物理、化学 因素的影响,易燃烧、耐热性差、易老化、 使用寿命短。
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8.5.3光致SMP
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热致SMP与SMA的形状记忆效果比较:
(1)SMA的形变量低,一般在l0%以下,而SMP较高, 形状记忆聚氨酯和TPI均高于400%。
(2)SMP的形状恢复温度可通过化学方法调整;如形 状记忆聚氨酯的恢复温度范围为30-70℃,具体 品种的SMA的形状恢复温度一般是固定的。
热致形状记忆高分子种类
聚烯烃类: 耐高温 耐腐蚀场合 聚酯类:耐热 耐化学药品-医用 聚氨酯类:建筑 医学
第6页/共96页
8.5.2 热致SMP 在室温以上一定温度变形并能在室温固定形变且
长期存放,当再升温至某一特定响应温度时,能很快 回复初始形状的聚合物。
两相结构:固定相+可逆相
固定相:聚合物交联结构或部分结晶结构,在工作温 度范围内保持稳定,用以保持成型制品形状 即记忆起始态。

智能纳米凝胶的合成及其生物医学应用PPT

智能纳米凝胶的合成及其生物医学应用PPT
智能纳米凝胶能够在生物体内逐渐降解,减少留存时间和潜在的毒副作用。
3 免疫逃逸性
智能纳米凝胶能够减少免疫系统的识别和排斥,提高药物的生物利用度。
智能纳米凝胶在药物释放中的应用
靶向释放
智能纳米凝胶能够定向输送药物 到靶组织,提高疗效,减少副作 用。
控制释放
智能纳米凝胶能够根据外界刺激 (如温度、pH值)实现药物的逐 渐释放,增强治疗效果。
再生医学修复
智能纳米凝胶可以用于再生医 学修复,如软骨、神经、血管 等组织的修复和再生。
智能纳米凝胶在癌症治疗中的应用
1 靶向治疗
智能纳米凝胶可以用于靶 向输送抗癌药物到肿瘤部 位,减少对正常细胞的影 响。
2 联合疗法
3 治疗监测
智能纳米凝胶可以与不同 性质的药物联合使用,提 高抗癌疗效,减少耐药性。
2
交联反应法
通过交联剂使聚合物发生交联反应,形成智能纳米凝胶,如化学交联法、光敏交 联法等。
3
模板法
通过使用模板来控制纳米凝胶的形状和尺寸,实现智能纳米凝胶的合成,如胶束 模板法、多孔模板法等。
智能纳米凝胶的生物相容性
1 低毒性
智能纳米凝胶通常采用生物相容性高的材料,减少对生物组织和细胞的损伤。
2 生物分解性
多功能性
智能纳米凝胶可以与多种药物载 体结合,实现多种药物的联合释 放,提高疗效。
智能纳米凝胶在组织工程中的应用
3D打印支架
智能纳米凝胶可以用于制作3D 打印支架,为组织工程提供良 好的生物相容性和生物降解性 能。
细胞种植支持结构,为组织工程提 供细胞适应的环境。
智能纳米凝胶的合成及其生物 医学应用
智能纳米凝胶的定义和特点
智能纳米凝胶是能够根据环境变化自动调节其物理和化学性质的纳米材料。 其特点包括高稳定性、可控释放、生物相容性等。
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推销观念
社会市场观念
市场营销观念
营销观念的新发展
• 直复营销 • 绿色营销 • 整合营销 • 关系营销 • 4C观念与5R理论 • 服务营销 • 网络营销
第二章 市场营销环境分析
一、市场营销环境的定义 二、宏观市场营销环境的构成要素及分析 三、微观市场营销环境的构成要素及分析 四、市场营销环境分析与对策
• 温敏性凝胶 • PH敏感性凝胶 • 电活性凝胶 • 光敏感性凝胶 • 双重敏感性凝胶 • 其它敏感性凝胶
温敏性凝胶
• 温敏性凝胶是其体积随温度变化的高分子 凝胶。
• 例如,N-异丙基丙烯酰胺。
聚N-异丙基丙烯酰胺
• 轻微交联的聚N-异丙基丙烯酰胺和丙烯酸 钠的共聚体水凝胶能响应温度的变化而发 生变形。
刺激响应脉冲释放
网孔的可控性
释放机理
❖葡萄糖响应高分子配合 物形成的胰岛素释放微囊
聚乙二醇
感知葡萄糖浓度
交换键合释放药物 患者的血糖浓度维持正常水平
第一章 市场营销基础概述
• 市场营销的概念和特点 • 市场营销学的研究对象与研究内容 • 营销观念演变与营销观念的新发展
市场营销的概念
(一)概念 (二)要点
《智能高分子凝胶》PPT课件
高分子凝胶-----------智能化?? 如何实现
什么是凝胶?
高分子凝胶的三维网状结构
高子凝胶的智能化表现在以下几方面
• 当外部环境的pH、离子强度、温度、电场以及环境中所 含有的其他化学物质发生变化时,高分子凝胶即呈现出 “刺激一应答”状态。
高分子凝胶的分类
(三)自然社会
1.自然环境 2.社会文化环境
2.社会文化环境
• 教育状况 • 宗教信仰 • 价值观念 • 消费习俗 • 审美观念
研究对象与研究内容的关系: 研究内容 是由研究对象决定而决定的。
营销观念的含义
营销观念是企业市场行为的指 导思想,即企业在开展市场营销管 理的过程中,处理企业、顾客和社 会三者利益方面所持的态度、思想 和观念,集中表现为企业以什么样 的方法和态度来对待市场、顾客和 社会。
营销观念的演变
生产观念
产品观念
2.营销方式从有形向无形转变。 3.营销对象从大众化向个性化转变。 4.营销人员从密集型向知识型转变。 5.营销动向从常规营销向绿色营销
转变。
市场营销的研究对象:以满足消 费者需求为中心的企业营销活动 过程及其规律性。
市场营销的研究内容:具体可 概括为市场、消费者、市场营销 策略、制定与实施市场营销策略 的方法等几方面的内容。
这家洋娃娃公司在开 发产品的时候应该注 重哪些因素?
不同的国家、不同的 民族有着不同的审美 观,更有这不同的生 活背景、消费习惯等, 企业的生产和经营必 须要适应目标市场的 营销环境。 21213
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二、宏观市场营销环境的构成要素 及分析
(一)人口环境
(二)经济技术
(三)自然社会
(四)政治法律
(一)人口环境
1.人口数量与增长速度 2.人口结构 3.人口的地理分布及区间流动
(二)经济技术
1.经济发展水平和经济体制 2.地区与行业发展状况及城市化程度 3.消费者收入水平的变化 4.消费者支出模式和消费结构的变化 5.消费者储蓄和信贷情况的变化 6.新技术的出现
3.消费者收入水平的变化
消费者收入
电活性凝胶
• 大部分高分子凝胶的网络都是带有电荷, 电活性凝胶一般由分子链上带有可电离化 基团的交联聚电解质网络构成,其溶胀和 脱溶易受电场和电流的影响。
光敏感性凝胶
• 光敏感性凝胶是由于光辐射而发生体积相 转变的凝胶。如紫外光辐射时,凝胶网络 中的光敏感基团发生光异构化,光解离等 反应,导致基团构象和偶极距变化使凝胶 溶胀。
一、市场营销环境的定义
市场营销环境是指与企业营销活动有 潜在关系的所有外部力量和相关因素 的集合,它是影响企业生存和发展的 各种外部条件。包括宏观营销环境和 微观营销环境。
改变形象的洋娃娃 美国有家洋娃娃公司,制造了一种美丽迷人 的洋娃娃,在美国市场上十分畅销。然而,这些 娃娃被运到了德国以后,却门庭冷落,无人问津。 美国人对此迷惑通过调查,他们终于发现,原来 这种娃娃的神态和模样在德国是坏女孩的形象, 使德国的女性很反感,因此难以打开销路。 得知这一消息后,公司决策层立即做出决定, 按照德国女性的审美情趣改变洋娃娃的形象。改 变形象后的娃娃被推向市场后,立即受到了德国 消费者的欢迎。
国民 生产总值
人均 国民收入
个人
个人可任意
可支配收入 支配收入
家庭收入
4.消费者支出模式和消费结构的 变化
什么是恩格尔系数?
恩格尔系数=食物支 出变百分比/收入变 动百分比
小知识:
恩格尔系数越高,生活水平越低;恩格尔 系数越小,生活水平越高。恩格尔系数是 联合国粮农组织提出的判定生活发展阶段 的一般标准。其系数达60%以上为贫困, 达50%以上至60%为温饱,达40%以上至 50%为小康,达40%以下为富裕。
双重敏感性凝胶
• 通过共聚和互穿网络等技术,可以把两种 环境敏感性聚合物的性能组合,开发出对 两种环境因素都敏感的双重敏感性凝胶
• 可以用于药物的智能释放
智能高分子凝胶的应用--调光材料
溶胀收缩循环
低温透明
调光材料
高温白浊化
智能高分子凝胶的应用--环境工程
溶胀收缩循环
凝胶用于污泥脱水过程
智能高分子凝胶的应用--智能药物释放系统
• 在32度以下水溶液中溶胀,大分子链因水 合而伸展,分子链呈扩展构象
• 32度以上,凝胶发生急剧的脱水合作用,由于 疏水基团的相互吸引作用,链构象收缩而呈 现脱溶胀现象
PH敏感性凝胶
• Ph敏感性凝胶是其体积能随环境的PH值变 化而变化的高分子凝胶。这类凝胶一般均 是通过交联形成大分子网络。网络中具有 可解离的基团,其网络结构和电荷密度随 PH值变化而变化,并对凝胶网络的渗透压 产生影响,导致其体积发生不连续变化。
概念:市场营销是指个人和 集体通过创造,提供出售并 同别人交换产品和价值,从 而满足消费者需求和欲望的 一种社会和管理过程.
市场营销=推销
1.市场营销的目的: 满足消费者的现实或潜在的需要。
2.市场营销的中心:达成交易。
3.市场营销的手段: 开展综合性的营销活动。
现代市场营销的特点
1.既要适应硬环境的竞争, 更要适应软环境的竞争。
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