膠體與表面化學(xué)(緒論)

1、膠體與表面化學(xué)膠體與表面化學(xué)五邑大學(xué)五邑大學(xué)主講：吳智謀主講：吳智謀電話：電話：3299394329939415917829090E-mail：Page 2教材與參考書目教材與參考書目膠體與界面化學(xué)膠體與界面化學(xué)陳宗淇陳宗淇 王光信王光信 徐桂英徐桂英編編 著著高等教育出版社高等教育出版社教教 材材1 1、應(yīng)用膠體與界面化學(xué)、應(yīng)用膠體與界面化學(xué) 趙振國，化學(xué)工業(yè)出版社趙振國，化學(xué)工業(yè)出版社2 2、Introduction to Introduction to Colloid & Surface Colloid & Surface ChemistryCh

2、emistry Duncan J. Shaw, BSc, PhD, Duncan J. Shaw, BSc, PhD, FRSCFRSC Butterworth Heinemann Butterworth Heinemann參考書目參考書目圖示圖示_01listeningwritingreadingdoingPage 4實踐應(yīng)用實踐應(yīng)用知識學(xué)習(xí)知識學(xué)習(xí)中心中心問題問題指導(dǎo)指導(dǎo)豐富豐富Page 5內(nèi)容內(nèi)容第一章第一章 液體界面性質(zhì)液體界面性質(zhì)第二章第二章 固體界面性質(zhì)固體界面性質(zhì)第三章第三章 膠體的制備與純化膠體的制備與純化第四章第四章 分散體系的物理化學(xué)性質(zhì)分散體系的物理化學(xué)性質(zhì)第五章第五章

3、膠體的穩(wěn)定性膠體的穩(wěn)定性第六章第六章 表面活性物質(zhì)表面活性物質(zhì)第七章第七章 乳狀液與泡沫乳狀液與泡沫第八章第八章 流變學(xué)流變學(xué)第九章第九章 高分子溶液高分子溶液第十章第十章 凝膠凝膠課堂講解課堂講解自學(xué)討論自學(xué)討論Page 6導(dǎo)讀提綱導(dǎo)讀提綱1 1、2 2、3 3、4 4章偏重于基礎(chǔ)理論知識，且配備一定的習(xí)題章偏重于基礎(chǔ)理論知識，且配備一定的習(xí)題課。當(dāng)然每章都有其各自的小系統(tǒng)，也包含各小系統(tǒng)的課。當(dāng)然每章都有其各自的小系統(tǒng)，也包含各小系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論知識；基礎(chǔ)理論知識；5 51010章在介紹小系統(tǒng)一般基礎(chǔ)理論知識的同時，偏重章在介紹小系統(tǒng)一般基礎(chǔ)理論知識的同時，偏重于應(yīng)用和拓展；于應(yīng)用和拓展；注

4、意應(yīng)用物化、有機、無機和分析化學(xué)的相關(guān)理論知識注意應(yīng)用物化、有機、無機和分析化學(xué)的相關(guān)理論知識是如何在膠體與界面化學(xué)中發(fā)揮作用的；是如何在膠體與界面化學(xué)中發(fā)揮作用的；各章都有相關(guān)領(lǐng)域研究新進展的知識點，注意加強思考各章都有相關(guān)領(lǐng)域研究新進展的知識點，注意加強思考和聯(lián)系；和聯(lián)系；教學(xué)方法：重點前面五章作系統(tǒng)介紹，后面各章結(jié)合思教學(xué)方法：重點前面五章作系統(tǒng)介紹，后面各章結(jié)合思考題自學(xué)；考題自學(xué)；考核方法：理論與概念，結(jié)合應(yīng)用，開卷筆試?？己朔椒ǎ豪碚撆c概念，結(jié)合應(yīng)用，開卷筆試。Page 7緒論緒論膠體化學(xué)的形成與發(fā)展膠體化學(xué)的形成與發(fā)展分散體系及其分類分散體系及其分類膠體化學(xué)的研究內(nèi)容膠體化學(xué)的研

5、究內(nèi)容膠體化學(xué)的發(fā)展前景膠體化學(xué)的發(fā)展前景Page 8膠體的發(fā)展歷史膠體的發(fā)展歷史n 膠體這個名詞史由英國科學(xué)家膠體這個名詞史由英國科學(xué)家 Thomas Graham Thomas Graham (1861 (1861 年年 ) ) 提出來的。提出來的。 n 19031903年德國兩位科學(xué)家發(fā)明了超顯微鏡測出了顆年德國兩位科學(xué)家發(fā)明了超顯微鏡測出了顆粒的數(shù)目及其大小，證明了膠粒的存在。粒的數(shù)目及其大小，證明了膠粒的存在。n 19071907年德國化學(xué)家年德國化學(xué)家OswaldOswald創(chuàng)辦了第一個膠體化學(xué)創(chuàng)辦了第一個膠體化學(xué)的專門刊物膠體化學(xué)和工業(yè)這一年被視為膠的專門刊物膠體化學(xué)和工業(yè)這一年

6、被視為膠體化學(xué)正式成為一門獨立學(xué)科的一年，組織了膠體化學(xué)正式成為一門獨立學(xué)科的一年，組織了膠體化學(xué)家學(xué)會，提出分散體系的概念。體化學(xué)家學(xué)會，提出分散體系的概念。Page 9膠體的定義膠體的定義n 最初的定義：最初的定義：T. Graham 擴散實驗擴散實驗 （1861）n 膠體是物質(zhì)的一種分散狀態(tài)膠體是物質(zhì)的一種分散狀態(tài) （19世紀(jì)末）世紀(jì)末）n 親液膠體和憎液膠體親液膠體和憎液膠體Page 10親液膠體和憎液膠體的本質(zhì)區(qū)別親液膠體和憎液膠體的本質(zhì)區(qū)別n 定義：定義：n親液膠體：容易與水形成膠體的溶液親液膠體：容易與水形成膠體的溶液n憎液膠體：適當(dāng)處理后，可分散于介質(zhì)憎液膠體：適當(dāng)處理后，可分

7、散于介質(zhì)n 本質(zhì)區(qū)別本質(zhì)區(qū)別n親液膠體：熱力學(xué)穩(wěn)定體系親液膠體：熱力學(xué)穩(wěn)定體系n憎液膠體：熱力學(xué)不穩(wěn)定膠體憎液膠體：熱力學(xué)不穩(wěn)定膠體n擴散性質(zhì)上的相同，僅僅是表現(xiàn)上的類似擴散性質(zhì)上的相同，僅僅是表現(xiàn)上的類似Page 11膠體：沙洲的形成膠體：沙洲的形成 實驗：將一把泥土放入水中實驗：將一把泥土放入水中一杯泥土一杯泥土泥沙泥沙+ +渾濁的渾濁的小土粒（底部）小土粒（底部） 土中的鹽類土中的鹽類形成真溶液形成真溶液既不下沉、也不溶解的既不下沉、也不溶解的極為微小的土壤顆粒極為微小的土壤顆粒稱為膠體顆粒；含膠體稱為膠體顆粒；含膠體顆粒的體系稱為膠體顆粒的體系稱為膠體體系體系可見：膠體是一個具有可見：

8、膠體是一個具有巨大相界面的分散體系巨大相界面的分散體系Page 12分散體系分散體系n 定義：定義：n指一種或幾種物質(zhì)以一定的分散度分散在另一種物指一種或幾種物質(zhì)以一定的分散度分散在另一種物質(zhì)中形成的體系質(zhì)中形成的體系n分散相：以顆粒分散狀態(tài)存在的不連續(xù)相分散相：以顆粒分散狀態(tài)存在的不連續(xù)相n分散介質(zhì)：分散粒子所處的介質(zhì)，是連續(xù)相分散介質(zhì)：分散粒子所處的介質(zhì)，是連續(xù)相n 例子：例子： 云云 牛奶牛奶 珍珠珍珠Page 13分散體系分類分散體系分類n 按分散程度：按分散程度：n粗分散體系：粗分散體系：100nmn膠體分散體系：膠體分散體系：1100nm，溶膠，溶膠n分子分散體系：分子分散體系：1

9、nm，溶液，溶液n膠體分類：膠體分類：n分散相和分散介質(zhì)：分散相和分散介質(zhì)：n氣溶膠：氣溶膠：SO2擴散在空氣中擴散在空氣中n液溶膠：液溶膠：Fe(OH)3膠體膠體 n固溶膠：有色玻璃、煙水晶固溶膠：有色玻璃、煙水晶n穩(wěn)定性：親液膠體、憎液膠體穩(wěn)定性：親液膠體、憎液膠體Page 14分子分散體系分子分散體系分散相與分散介質(zhì)以分子或離子形式彼分散相與分散介質(zhì)以分子或離子形式彼此混溶，沒有界面，是均勻的單相，分此混溶，沒有界面，是均勻的單相，分子半徑大小在子半徑大小在1nm以下以下 。通常把這種體。通常把這種體系稱為真溶液，如系稱為真溶液，如CuSO4溶液。溶液。Page 15膠體分散體系膠體分散

10、體系分散相粒子的半徑在分散相粒子的半徑在1nm-100 nm之間之間的體系。目測是均勻的，但實際是多相的體系。目測是均勻的，但實際是多相不均勻體系。有時也將不均勻體系。有時也將1nm-1000 nm之之間的粒子歸入膠體范疇。間的粒子歸入膠體范疇。Page 16粗分散體系粗分散體系當(dāng)分散相粒子大于當(dāng)分散相粒子大于100nm,目測是目測是混濁不均勻體系，放置后會沉淀或分，混濁不均勻體系，放置后會沉淀或分，如黃河水。目測是混濁不均勻體系，放如黃河水。目測是混濁不均勻體系，放置后會沉淀或分層，如黃河水。置后會沉淀或分層，如黃河水。Page 17液溶膠液溶膠n 將液體作為分散介質(zhì)所形成的溶膠。當(dāng)分散相為

11、將液體作為分散介質(zhì)所形成的溶膠。當(dāng)分散相為不同狀態(tài)時，則形成不同的液溶膠：不同狀態(tài)時，則形成不同的液溶膠：液液-固溶膠：固溶膠： 如油漆，如油漆，AgI溶膠溶膠液液-液溶膠：液溶膠： 如牛奶，石油原油等乳狀液如牛奶，石油原油等乳狀液液液-氣溶膠：氣溶膠： 如泡沫如泡沫Page 18固溶膠固溶膠n 將固體作為分散介質(zhì)所形成的溶膠。當(dāng)分散相為將固體作為分散介質(zhì)所形成的溶膠。當(dāng)分散相為不同狀態(tài)時，則形成不同的固溶膠不同狀態(tài)時，則形成不同的固溶膠固固-固溶膠固溶膠 如有色玻璃如有色玻璃,不完全互溶的合金不完全互溶的合金固固-液溶膠液溶膠 如珍珠，某些寶石如珍珠，某些寶石固固-氣溶膠氣溶膠 如泡沫塑料，

12、沸石分子篩如泡沫塑料，沸石分子篩Page 19氣溶膠氣溶膠n 將氣體作為分散介質(zhì)所形成的溶膠。當(dāng)分散相為將氣體作為分散介質(zhì)所形成的溶膠。當(dāng)分散相為固體或液體時，形成氣固體或液體時，形成氣-固或氣固或氣-液溶膠，但沒有液溶膠，但沒有氣氣-氣溶膠，因為不同的氣體混合后是單相均一體氣溶膠，因為不同的氣體混合后是單相均一體系，不屬于膠體范圍系，不屬于膠體范圍.氣氣-固溶膠如煙，含塵的空氣固溶膠如煙，含塵的空氣氣氣-液溶膠如霧，云液溶膠如霧，云Page 20憎液膠體憎液膠體n 半徑在半徑在1nm100nm之間的難溶物固體粒子分散之間的難溶物固體粒子分散在液體介質(zhì)中，有很大的相界面，易聚沉，是熱在液體介質(zhì)

13、中，有很大的相界面，易聚沉，是熱力學(xué)上的不穩(wěn)定體系。力學(xué)上的不穩(wěn)定體系。n 一旦將介質(zhì)蒸發(fā)掉，再加入介質(zhì)就無法再形成溶一旦將介質(zhì)蒸發(fā)掉，再加入介質(zhì)就無法再形成溶膠，是一個不可逆體系，如氫氧化鐵溶膠、碘化膠，是一個不可逆體系，如氫氧化鐵溶膠、碘化銀溶膠等。銀溶膠等。n 這是膠體分散體系中主要研究的內(nèi)容這是膠體分散體系中主要研究的內(nèi)容Page 21憎液溶膠性質(zhì)憎液溶膠性質(zhì)特有的分散程度特有的分散程度 粒子的大小在粒子的大小在1100nm之間，因而擴散較慢，不能透過半透膜，之間，因而擴散較慢，不能透過半透膜，滲透壓低但有較強的動力穩(wěn)定性和乳光現(xiàn)象。滲透壓低但有較強的動力穩(wěn)定性和乳光現(xiàn)象。多相不均勻性

14、多相不均勻性 具有納米級的粒子是由許多離子或分子聚結(jié)而成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有具有納米級的粒子是由許多離子或分子聚結(jié)而成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有的保持了該難溶鹽的原有晶體結(jié)構(gòu)，而且粒子大小不一，與介質(zhì)的保持了該難溶鹽的原有晶體結(jié)構(gòu)，而且粒子大小不一，與介質(zhì)之間有明顯的相界面，比表面很大之間有明顯的相界面，比表面很大熱力學(xué)不穩(wěn)定性熱力學(xué)不穩(wěn)定性 因為粒子小，比表面大，表面自由能高，是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，因為粒子小，比表面大，表面自由能高，是熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，有自發(fā)降低表面自由能的趨勢，即小粒子會自動聚結(jié)成大粒子。有自發(fā)降低表面自由能的趨勢，即小粒子會自動聚結(jié)成大粒子。Page 22親液溶膠親液溶膠n半徑落在膠體粒子

15、范圍內(nèi)的大分子溶解在半徑落在膠體粒子范圍內(nèi)的大分子溶解在合適的溶劑中，一旦將溶劑蒸發(fā)，大分子合適的溶劑中，一旦將溶劑蒸發(fā)，大分子化合物凝聚，再加入溶劑，又可形成溶膠，化合物凝聚，再加入溶劑，又可形成溶膠，親液溶膠是熱力學(xué)上穩(wěn)定、可逆的體系。親液溶膠是熱力學(xué)上穩(wěn)定、可逆的體系。Page 23膠體膠體膠體是一定分散范圍內(nèi)物質(zhì)存在的一種狀態(tài)，而膠體是一定分散范圍內(nèi)物質(zhì)存在的一種狀態(tài)，而不是物質(zhì)固有的特性。不是物質(zhì)固有的特性。膠體是高度分散的體系，具有很大的表面積膠體是高度分散的體系，具有很大的表面積有擴散慢和不能透過半透膜，推斷膠體溶液中的有擴散慢和不能透過半透膜，推斷膠體溶液中的質(zhì)點不是以小分子而

16、是以大粒子形式分散在介質(zhì)質(zhì)點不是以小分子而是以大粒子形式分散在介質(zhì)中中膠體粒子在重力場重不沉降或沉降速度極慢，推膠體粒子在重力場重不沉降或沉降速度極慢，推斷分散質(zhì)點不會太大，約斷分散質(zhì)點不會太大，約1nm-1000nmPage 24膠體與界面化學(xué)的相關(guān)性膠體與界面化學(xué)的相關(guān)性n 膠體的基本特性：膠體的基本特性：n特有的分散程度、多相性、聚結(jié)不穩(wěn)定性特有的分散程度、多相性、聚結(jié)不穩(wěn)定性n 研究物質(zhì)的界面特性研究物質(zhì)的界面特性界面化學(xué)界面化學(xué)n表面張力、表面能、表面現(xiàn)象、表面吸附、單分子膜、表面張力、表面能、表面現(xiàn)象、表面吸附、單分子膜、表面潤濕等表面潤濕等n 研究一群質(zhì)點所構(gòu)成的分散體系的性質(zhì)：

17、膠體化研究一群質(zhì)點所構(gòu)成的分散體系的性質(zhì)：膠體化學(xué)學(xué)n 動力性質(zhì)、電性質(zhì)、光學(xué)性、流變性質(zhì)、膠體動力性質(zhì)、電性質(zhì)、光學(xué)性、流變性質(zhì)、膠體 的聚的聚結(jié)與穩(wěn)定性等結(jié)與穩(wěn)定性等Page 25何謂膠體與界面化學(xué)何謂膠體與界面化學(xué)n 就是研究膠體分散體系和界面現(xiàn)象的物理化學(xué)力學(xué)就是研究膠體分散體系和界面現(xiàn)象的物理化學(xué)力學(xué)性質(zhì)的一門學(xué)科性質(zhì)的一門學(xué)科, ,其內(nèi)容涉及各種表面現(xiàn)象表面層結(jié)構(gòu)其內(nèi)容涉及各種表面現(xiàn)象表面層結(jié)構(gòu)與性質(zhì)與性質(zhì)-如聚集態(tài)物體的界面特點與性質(zhì)吸附作用潤如聚集態(tài)物體的界面特點與性質(zhì)吸附作用潤濕作用表面活性劑及其溶液性質(zhì)膜化學(xué)等濕作用表面活性劑及其溶液性質(zhì)膜化學(xué)等; ;各種分散各種分散體系體

18、系-如溶膠凝膠乳狀液泡沫氣溶膠懸浮體等如溶膠凝膠乳狀液泡沫氣溶膠懸浮體等的形成與性質(zhì)的形成與性質(zhì); ;不同分散體系的動力學(xué)性質(zhì)流變性質(zhì)不同分散體系的動力學(xué)性質(zhì)流變性質(zhì)電學(xué)性質(zhì)光學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性等。電學(xué)性質(zhì)光學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定性等。n 凡是在固液氣相中含粒度在凡是在固液氣相中含粒度在1nm1nm100nm100nm及至及至1000nm1000nm固液氣微粒的分散體系固液氣微粒的分散體系( (氣氣/ /氣體系除外氣體系除外, ,因無界面因無界面) )均均屬膠體科學(xué)研究的范圍。因為這些體系具有巨大的界面屬膠體科學(xué)研究的范圍。因為這些體系具有巨大的界面, ,產(chǎn)生足以影響其物理化學(xué)性質(zhì)的表面能產(chǎn)生足以影響其物理化學(xué)

19、性質(zhì)的表面能, ,離開界面的研離開界面的研究究, ,就無法理解膠體的各種現(xiàn)象。因此，這門科學(xué)便稱為就無法理解膠體的各種現(xiàn)象。因此，這門科學(xué)便稱為膠體與界面化學(xué)膠體與界面化學(xué)。Page 26膠體與界面化學(xué)：一些實例膠體與界面化學(xué)：一些實例n 分析化學(xué)中的吸附指示劑、色譜等分析化學(xué)中的吸附指示劑、色譜等n 物理化學(xué)中的成核作用、過飽和、液晶等物理化學(xué)中的成核作用、過飽和、液晶等n 生物化學(xué)和分子生物學(xué)中的電泳、膜現(xiàn)象蛋白質(zhì)和核酸等生物化學(xué)和分子生物學(xué)中的電泳、膜現(xiàn)象蛋白質(zhì)和核酸等n 化學(xué)制造中的催化劑、洗滌劑、潤滑劑、粘合劑、農(nóng)藥化學(xué)制造中的催化劑、洗滌劑、潤滑劑、粘合劑、農(nóng)藥n 環(huán)境科學(xué)中的氣溶

20、膠、泡沫、污水處理環(huán)境科學(xué)中的氣溶膠、泡沫、污水處理n 材料科學(xué)中陶瓷制品、水泥、涂料等材料科學(xué)中陶瓷制品、水泥、涂料等n 日用品中的牛奶、豆?jié){等日用品中的牛奶、豆?jié){等n 石油工業(yè)中的油品回收、乳化等石油工業(yè)中的油品回收、乳化等Page 27環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用范例環(huán)境科學(xué)中的應(yīng)用范例n 氣溶膠、煙霧的形成與大氣污染氣溶膠、煙霧的形成與大氣污染n 水凈化與污水處理水凈化與污水處理n 毒氣與毒劑的吸附毒氣與毒劑的吸附n 黏土礦物的表面改性與應(yīng)用黏土礦物的表面改性與應(yīng)用n 人工降雨人工降雨n 天然水體中的膠體懸浮物與環(huán)境污染物之間的界天然水體中的膠體懸浮物與環(huán)境污染物之間的界面化學(xué)行為面化學(xué)行為n 液

21、膜分離技術(shù)與廢水處理液膜分離技術(shù)與廢水處理Page 28膠體與界面化學(xué)研究的內(nèi)容膠體與界面化學(xué)研究的內(nèi)容n表面現(xiàn)象表面現(xiàn)象- -界面化學(xué)理論體系及其應(yīng)用；界面化學(xué)理論體系及其應(yīng)用；n分散體系分散體系- -各種分散體系的生成和破壞及相各種分散體系的生成和破壞及相關(guān)物理化學(xué)性質(zhì)的變化；關(guān)物理化學(xué)性質(zhì)的變化；n高分子溶液高分子溶液- -借用膠體化學(xué)方法研究生物大借用膠體化學(xué)方法研究生物大分子分子, ,成為獨立學(xué)科分支。成為獨立學(xué)科分支。Page 29膠體化學(xué)的研究應(yīng)用領(lǐng)域膠體化學(xué)的研究應(yīng)用領(lǐng)域n 膠體化學(xué)是一門應(yīng)用極為廣泛的邊緣學(xué)科。在不少工業(yè)領(lǐng)域中，膠體膠體化學(xué)是一門應(yīng)用極為廣泛的邊緣學(xué)科。在不少

22、工業(yè)領(lǐng)域中，膠體化學(xué)課題往往是技術(shù)難題中的關(guān)鍵，簡要列出各個領(lǐng)域中一些膠體化化學(xué)課題往往是技術(shù)難題中的關(guān)鍵，簡要列出各個領(lǐng)域中一些膠體化學(xué)課題。學(xué)課題。 油田開發(fā)：鉆井液中顆粒大小的控制、流變性、穩(wěn)定性、絮凝作業(yè)、油田開發(fā)：鉆井液中顆粒大小的控制、流變性、穩(wěn)定性、絮凝作業(yè)、粘土分散雨防塌等。粘土分散雨防塌等。 農(nóng)業(yè)：土壤中的離子交換、土壤團粒、農(nóng)藥的乳化與分散等。農(nóng)業(yè)：土壤中的離子交換、土壤團粒、農(nóng)藥的乳化與分散等。 生物學(xué)與醫(yī)學(xué)：生物流變學(xué)、血液學(xué)、電泳、滲透與膜、各種凝膠、生物學(xué)與醫(yī)學(xué)：生物流變學(xué)、血液學(xué)、電泳、滲透與膜、各種凝膠、病毒、蛋白質(zhì)等。病毒、蛋白質(zhì)等。 日用品的生產(chǎn)與使用：洗滌

23、劑、化妝品等日用品的生產(chǎn)與使用：洗滌劑、化妝品等 輕工業(yè)：造紙、織物、陶瓷、涂料、黏合劑等。輕工業(yè)：造紙、織物、陶瓷、涂料、黏合劑等。 環(huán)境科學(xué)：氣溶膠、煙霧、水凈化、污水處理等。環(huán)境科學(xué)：氣溶膠、煙霧、水凈化、污水處理等。 分析化學(xué)：離子交換、膠束增溶、濁度、吸附指示劑、脫色等。分析化學(xué)：離子交換、膠束增溶、濁度、吸附指示劑、脫色等。 材料：水泥、纖維、橡膠等。材料：水泥、纖維、橡膠等。 海洋科學(xué)：稀有元素的吸附提取、污染油膜的處理。海洋科學(xué)：稀有元素的吸附提取、污染油膜的處理。Page 30膠體化學(xué)的發(fā)展前景膠體化學(xué)的發(fā)展前景n 實際應(yīng)用所然實際應(yīng)用所然- -膠體化學(xué)是一門與實際應(yīng)用密切結(jié)

24、合的學(xué)膠體化學(xué)是一門與實際應(yīng)用密切結(jié)合的學(xué)科科n 儀器發(fā)展所然儀器發(fā)展所然- -現(xiàn)代科學(xué)儀器的發(fā)展為膠體化學(xué)的研究提現(xiàn)代科學(xué)儀器的發(fā)展為膠體化學(xué)的研究提供全新的手段供全新的手段n 化學(xué)物理成就化學(xué)物理成就- -近代化學(xué)和物理的成就促進了膠體化學(xué)基近代化學(xué)和物理的成就促進了膠體化學(xué)基礎(chǔ)理論問題的探討礎(chǔ)理論問題的探討n 生物學(xué)科研究生物學(xué)科研究- -生物物理、生物化學(xué)、環(huán)境學(xué)、地礦學(xué)、生物物理、生物化學(xué)、環(huán)境學(xué)、地礦學(xué)、天文學(xué)等領(lǐng)域的研究成就吸取了膠體化學(xué)的理論和方法，天文學(xué)等領(lǐng)域的研究成就吸取了膠體化學(xué)的理論和方法，同時給膠體化學(xué)帶來了廣闊的研究同時給膠體化學(xué)帶來了廣闊的研究Page 31現(xiàn)代膠

25、體化學(xué)的研究領(lǐng)域現(xiàn)代膠體化學(xué)的研究領(lǐng)域n 膠體與界面化學(xué)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中應(yīng)用廣泛膠體與界面化學(xué)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中應(yīng)用廣泛,在當(dāng)代在當(dāng)代科學(xué)技術(shù)前沿領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)前沿領(lǐng)域-生命科學(xué)中的生物膜模擬、能源科學(xué)中的生命科學(xué)中的生物膜模擬、能源科學(xué)中的三次采油和水煤槳技術(shù)、材料科學(xué)中的納米材料制備、農(nóng)醫(yī)藥三次采油和水煤槳技術(shù)、材料科學(xué)中的納米材料制備、農(nóng)醫(yī)藥物領(lǐng)域里的微膠囊技術(shù)、膜科學(xué)中的物領(lǐng)域里的微膠囊技術(shù)、膜科學(xué)中的LB膜、膜、BLM膜和自組裝膜和自組裝膜等膜等,在超分子化學(xué)中都有十分重要的意義。其研究現(xiàn)狀及前景在超分子化學(xué)中都有十分重要的意義。其研究現(xiàn)狀及前景以下粗略說明以下粗略說明:

26、n 分散體系：分散體系：Page 32（1）分散體系）分散體系n 制備形成與穩(wěn)定制備形成與穩(wěn)定n氣溶膠氣溶膠-氣溶膠理論氣溶膠理論:成核理論成核理論n憎液溶膠憎液溶膠-DLVO理論理論:膠體穩(wěn)定性理論膠體穩(wěn)定性理論n親液溶膠親液溶膠-HVO理論理論:高分子對溶膠穩(wěn)定作用高分子對溶膠穩(wěn)定作用n粗分散體系粗分散體系(乳狀液乳狀液,懸浮體懸浮體)-高聚物溶液理論高聚物溶液理論,膠束理膠束理論論n 光學(xué)性質(zhì)光學(xué)性質(zhì)吸收與光散射理論吸收與光散射理論n 流變性能流變性能-理論與現(xiàn)象流變學(xué)理論與現(xiàn)象流變學(xué)n 超分子體系超分子體系.納米材料納米材料-納米顆粒的有序排列納米顆粒的有序排列;單單分散、單一形狀顆粒

27、的形成分散、單一形狀顆粒的形成;顆粒相互作用理論顆粒相互作用理論Page 33（2）界面現(xiàn)象）界面現(xiàn)象n 潤濕、摩擦、粘附、吸附現(xiàn)象潤濕、摩擦、粘附、吸附現(xiàn)象氣氣/固、氣固、氣/液、液、液液/固界面固界面:表面力學(xué)理論表面力學(xué)理論;表面層結(jié)構(gòu)理論表面層結(jié)構(gòu)理論;分子定分子定向理論向理論n 界面現(xiàn)象界面現(xiàn)象-雙電層理論雙電層理論n 界面光譜學(xué)與顯微技術(shù)界面光譜學(xué)與顯微技術(shù)-能譜掃描探針顯微鏡、能譜掃描探針顯微鏡、激光、拉曼等各種方法研究激光、拉曼等各種方法研究n 界面層結(jié)構(gòu)界面層結(jié)構(gòu)-界面分子定向、界面化學(xué)反應(yīng)、界界面分子定向、界面化學(xué)反應(yīng)、界面力的研究面力的研究Page 34（3）有序分子組合

28、體）有序分子組合體n 溶液中有序分子組合體溶液中有序分子組合體-膠束、微乳液、泡囊等膠束、微乳液、泡囊等; ;分子間相互作用力、氫鍵、范氏力、分子形狀、分子間相互作用力、氫鍵、范氏力、分子形狀、變曲能、相圖變曲能、相圖n 生物膜與仿生膜生物膜與仿生膜-BLM-BLM膜、膜、LBLB膜膜; ;脂質(zhì)體脂質(zhì)體: :類脂體與類脂體與蛋白質(zhì)的相互作用蛋白質(zhì)的相互作用; ;n 液晶理論液晶理論n 有機無機混合膜有機無機混合膜-夾心結(jié)構(gòu)夾心結(jié)構(gòu);(SOL-GEL);(SOL-GEL)膜等膜等; ;自組自組裝膜裝膜n 有序組裝中的物理化學(xué)反應(yīng)有序組裝中的物理化學(xué)反應(yīng)-增溶現(xiàn)象增溶現(xiàn)象; ;膠團液化膠團液化;

29、;定向合成定向合成Page 35現(xiàn)代膠體科學(xué)的研究內(nèi)容現(xiàn)代膠體科學(xué)的研究內(nèi)容分散體系分散體系界面現(xiàn)象界面現(xiàn)象有序組合體有序組合體分散體系的形成與穩(wěn)定分散體系的形成與穩(wěn)定光學(xué)性能、流變性能光學(xué)性能、流變性能智能流體、電磁流變體智能流體、電磁流變體納米材料納米材料潤濕、吸附、界面潤濕、吸附、界面電現(xiàn)象、界面雙電層電現(xiàn)象、界面雙電層結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)生物膜、仿生膜、溶液中的有序分生物膜、仿生膜、溶液中的有序分子組合體子組合體Page 36膠體與界面化學(xué)膠體與界面化學(xué)1. 利用近代物理或化學(xué)理論解決膠體與表面化學(xué)中的基本理利用近代物理或化學(xué)理論解決膠體與表面化學(xué)中的基本理論等問題論等問題;量子化學(xué)研究吸附與催化

30、量子化學(xué)研究吸附與催化;分形理論研究膠粒形分形理論研究膠粒形貌等。貌等。2. 現(xiàn)代精密儀器和方法的應(yīng)用現(xiàn)代精密儀器和方法的應(yīng)用:力學(xué)顯微鏡研究膠粒間的力力學(xué)顯微鏡研究膠粒間的力及表面上分子原子的形態(tài)及表面上分子原子的形態(tài);能譜儀研究分子間的相互作用。能譜儀研究分子間的相互作用。3. 膠體與界面化學(xué)的方法用于醫(yī)學(xué)、生理、環(huán)境、土壤、大膠體與界面化學(xué)的方法用于醫(yī)學(xué)、生理、環(huán)境、土壤、大氣、海洋湖泊等學(xué)科。氣、海洋湖泊等學(xué)科。新產(chǎn)品開發(fā)：組裝分子器件、超細(xì)材料新產(chǎn)品開發(fā)：組裝分子器件、超細(xì)材料老產(chǎn)品的升級換代：洗滌劑、化妝品、顏料、復(fù)印碳粉等老產(chǎn)品的升級換代：洗滌劑、化妝品、顏料、復(fù)印碳粉等舊工藝更新：單分散固態(tài)膠粒的制造與收集、采油工藝等舊工藝更新：單分散固態(tài)膠粒的制