膠體間相互作用的研究.pdf

1、本論文的工作包括搭建用于測量膠體間相互作用力的全內(nèi)反射顯微鏡，并利用其研究了膠體間相互作用力在低鹽濃度下的離子特異性效應。另外還研究了膠體粒子在界面上的組裝，并以膠體粒子穩(wěn)定的乳液作為模板合成了穩(wěn)定的微膠囊。
　　 首先，我們自行搭建了全內(nèi)反射顯微鏡，并編寫了數(shù)據(jù)采集與處理程序。全內(nèi)反射顯微鏡利用激光在界面上全反射時產(chǎn)生的瞬逝波探測膠體粒子與底面間的距離，再以統(tǒng)計熱力學方法得到膠體粒子與底面間的相互作用勢。
　　 利用該

2、方法，我們在低鹽濃度下研究了離子的特異性效應。通過測量不同電解質(zhì)溶液中膠體粒子與底面間的相互作用勢，發(fā)現(xiàn)不同離子環(huán)境下得到的結果有所不同。實驗發(fā)現(xiàn)，平衡位置對鹽濃度的依賴程度隨陽離子序列呈V形變化，我們將其歸因于離子水化程度的不同。根據(jù)Collins的水化匹配模型，只有與膠體粒子表面硫酸基的水化程度最接近的陽離子才能與之形成緊密的離子對，從而更有效地屏蔽靜電排斥，導致更低的平衡位置，較強或較弱的水化都會減弱屏蔽效果。溶液中德拜長度的變化

3、則主要與陽離子的水化尺寸有關，尤其在鹽濃度較高時，雙電層的厚度隨著反離子尺寸的增大而增大。在陰離子序列中，我們也觀察到了平衡位置與鹽濃度依賴關系呈V形變化，這同樣是由于水化匹配程度不同導致的同離子在擴散層中密集或稀疏分布，影響了反離子對靜電力的屏蔽效果。德拜長度的陰離子特異性效應則比陽離子要復雜，因為雙電層中的電荷分布既與離子尺寸有關，同時也受到離子間相互作用和表面作用的多重影響。
　　 另外，我們還研究了由膠體粒子穩(wěn)定的乳液制