膠體方面的論文

1、膠體綜述膠體與界面化學(xué)的概述膠體（英語：Colloid）又稱膠狀分散體（colloidaldispersion）是一種均勻混合物，在膠體中含有兩種不同狀態(tài)的物質(zhì)，一種分散，另一種連續(xù)。分散的一部分是由微小的粒子或液滴所組成，分散質(zhì)粒子直徑在1nm—100nm之間的分散系；膠體是一種分散質(zhì)粒子直徑介于粗分散體系和溶液之間的一類分散體系，這是一種高度分散的多相不均勻體系膠粒帶有電荷膠粒具有很大的比表面積(比表面積=表面積／顆粒體積)，因而有

2、很強(qiáng)的吸附能力，使膠粒表面吸附溶液中的離子。這樣膠粒就帶有電荷。不同的膠粒吸附不同電荷的離子。一般說，金屬氫氧化物、金屬氧化物的膠粒吸附陽離子，膠粒帶正電，非金屬氧化物、金屬硫化物的膠粒吸引陰離子，膠粒帶負(fù)電。膠粒帶有相同的電荷，互相排斥，所以膠粒不容易聚集，這是膠體保持穩(wěn)定的重要原因。由于膠粒帶有電荷，所以在外加電場的作用下，膠粒就會向某一極(陰極或陽極)作定向移動，這種運(yùn)動現(xiàn)象叫電泳。膠體的種類很多，按分散劑狀態(tài)的不同可分為液溶膠、

3、氣溶膠和固溶膠。如：云、煙為氣溶膠，有色玻璃為固溶膠。中學(xué)研究的膠體一般指的是液溶膠。膠體的性質(zhì)體現(xiàn)在以下幾方面：①有丁達(dá)爾效應(yīng)當(dāng)一束光通過膠體時，從入射光的垂直方向上可看到有一條光帶，這個現(xiàn)象叫丁達(dá)爾現(xiàn)象。利用此性質(zhì)可鑒別膠體與溶液、濁液。②有電泳現(xiàn)象由于膠體微粒表面積大，能吸附帶電荷的離子，使膠粒帶電。當(dāng)在電場作用下，膠體微粒可向某一極定向移動。利用此性質(zhì)可進(jìn)行膠體提純。膠粒帶電情況：金屬氫氧化物、金屬氧化物和AgI的膠粒一般帶正電

4、荷，而金屬硫化物和硅酸的膠粒一般帶負(fù)電荷。③可發(fā)生凝聚加入電解質(zhì)或加入帶相反電荷的溶膠或加熱均可使膠體發(fā)生凝聚。加入電解質(zhì)中和了膠粒所帶的電荷，使膠粒形成大顆粒而沉淀。一般規(guī)律是電解質(zhì)離子電荷數(shù)越高，使膠體凝聚的能力越強(qiáng)。用膠體凝聚的性質(zhì)可制生活必需品。如用豆?jié){制豆腐，從脂肪水解的產(chǎn)物中得到肥皂等。④發(fā)生布朗運(yùn)動含義：無規(guī)則運(yùn)動（離子或分子無規(guī)則運(yùn)動的外在體現(xiàn)）產(chǎn)生原因：布朗運(yùn)動是分子無規(guī)則運(yùn)動的結(jié)果布朗運(yùn)動是膠體穩(wěn)定的一個原因膠體的知

5、識與人類生活有著極其密切的聯(lián)系。除以上例子外還如：①土壤里發(fā)生的化學(xué)過程。因土壤里許多物質(zhì)如粘土、腐殖質(zhì)等常以膠體形式存在。②國防工業(yè)的火藥、炸藥常制成膠體。③石油原油的脫水、工業(yè)廢水的凈化、建筑材料中的水泥的硬化，都用到膠體的知識。④食品工業(yè)中牛奶、豆?jié){、粥都與膠體有關(guān)?？傊?，人類不可缺少的衣食住行無一不與膠體有關(guān)，膠體化學(xué)已成為一門獨(dú)立的學(xué)科。表面化學(xué)凡是在相界面上所發(fā)生的一切物理化學(xué)現(xiàn)象統(tǒng)稱為界面現(xiàn)象（interfasepheno

6、mena）或表面現(xiàn)象（surfasephenomena）。研究各種表面現(xiàn)象實質(zhì)的科學(xué)稱為表面化學(xué)。表面化學(xué)在20世紀(jì)40年代前，得到了迅猛發(fā)展，大量的研究成果被廣泛應(yīng)用于各生產(chǎn)部門，如涂料、建材、冶金、能源等行業(yè)；但就學(xué)科來說它只是作為物理化學(xué)的一個分離效率。表面化學(xué)應(yīng)用1、清洗鉑金表面的碳氧化物。2、空調(diào)系統(tǒng)中的氟利昂，通過小冰晶體表面化學(xué)反應(yīng)破壞臭氧層。3、金屬表面暴露在空氣中時生銹。4、電子工業(yè)中，制作半導(dǎo)體元件。5、人造肥料中所

7、含的氨，是通過氮和氫在金屬（如教科書中提到的鉑銠合金網(wǎng)）表面生成。膠體電池與納米硅膠體電池及其特性膠體電池屬于鉛酸蓄電池的一種發(fā)展分類，最簡單的做法，是在硫酸中添加膠凝劑，使硫酸電液變?yōu)槟z態(tài)。電液呈膠態(tài)的電池通常稱之為膠體電池。廣義而言，膠體電池與常規(guī)鉛酸電池的區(qū)別不僅僅在于電液改為膠凝狀。例如非凝固態(tài)的水性膠體，從電化學(xué)分類結(jié)構(gòu)和特性看同屬膠體電池。又如在板柵中結(jié)附高分子材料，俗稱陶瓷板柵，亦可視作膠體電池的應(yīng)用特色。近期已有實驗室在

8、極板配方中添加一種靶向偶聯(lián)劑，大大提高了極板活性物質(zhì)的反應(yīng)利用率，據(jù)非公開資料表明可達(dá)到70whkg的重量比能量水平，這些都是現(xiàn)階段工業(yè)實踐及有待工業(yè)化的膠體電池的應(yīng)用范例。膠體電池與常規(guī)鉛酸電池的區(qū)別，從最初理解的電解質(zhì)膠凝，進(jìn)一步發(fā)展至電解質(zhì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的電化學(xué)特性研究，以及在板柵和活性物質(zhì)中的應(yīng)用推廣。膠體蓄電池的內(nèi)部主要是SiO2多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，存在大量微小縫隙，能使電池正極產(chǎn)生的氧順利的遷移到負(fù)極極板上，便于負(fù)極吸收化合；膠體電池的

9、性能和特點(diǎn)：密封結(jié)構(gòu)，電液凝膠，無滲漏；充放電無酸霧、無污染，是國家大力推廣應(yīng)用的環(huán)保產(chǎn)品；容量高，與同級鉛酸電池相比增加1020%容量；充電接收能力強(qiáng)；自放電小，耐存放；過放電恢復(fù)性能好，大電流放電容量比鉛酸電池增加30%以上；低溫性能好，滿足30℃至50℃起動電流要求；高溫特性穩(wěn)定，滿足65℃甚至更高溫環(huán)境使用要求；循環(huán)使用壽命長，可達(dá)到8001500充放次；單位容量工業(yè)成本低于鉛酸電池，經(jīng)濟(jì)效益高。納米硅膠體電池生產(chǎn)使用過程不會產(chǎn)

10、生腐蝕性氣體，實現(xiàn)了制造過程、使用過程均無污染。該電池在比能量、接受大電流放電與充電（實現(xiàn)快充）、回充性能、耐高、低溫、使用壽命長等性能，均大大優(yōu)于傳統(tǒng)的鉛酸蓄電池。尤其在電動汽車用動力電池、太陽能儲能電池、UPS戶外應(yīng)急電源等領(lǐng)域其優(yōu)越的性能突出。電解質(zhì)凝膠，無滲漏；充放電無氣體析出、無酸霧、水分析出幾乎為）0，對環(huán)境無污染（對防爆、井下電機(jī)車的安全使用其優(yōu)越性能更為突出），不含“鎘”，出口無限制，是國家大力推廣應(yīng)用的環(huán)保產(chǎn)品。納米硅

11、膠體電池特性：（1）綠色環(huán)保:生產(chǎn)和使用過程氣體析出量接近“0”，全密封，無電解液泄漏，無污染。（2）長壽命:在255C環(huán)境、電池循環(huán)壽命大于1000次；深充放循環(huán)壽命大于800次。（3）耐高、低溫：65C正常使用，40C低溫環(huán)境下，放電容量仍可高達(dá)電池初始容量的80%以上。室外充電實測為30環(huán)境下，充電容量達(dá)80%以上，是傳統(tǒng)鉛酸電池和鋰電池不能實現(xiàn)的。（4）大電流充放電和小電流浮充性能優(yōu)越：與納米硅膠體電池充電設(shè)備配套產(chǎn)品正確使用，

12、可實現(xiàn)大電流充放電，大幅提高電池充電接受能力；降低溫升及保證電池的循環(huán)使用壽命，同時可接受長時間微電流充電和長時間放電，在沒有完全充電情況下，可進(jìn)行放電并不對電池構(gòu)成損壞等（詳見具體充電器產(chǎn)品介紹）（5）容量恢復(fù)性能強(qiáng)：深度放電后回充性能保證，甚至在放電后未及時補(bǔ)充電情況下，容量仍能100%得到回充。（6）自放電率極低：常溫下，日自放電率小于0.17%。電池3個月內(nèi)，只需要刷新充電，故長途運(yùn)輸，電池不會受影響。使用時補(bǔ)充電即可。（7）免