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1、本論文的工作包括搭建用于測(cè)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(yīng)。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(shí)產(chǎn)生的瞬逝波探測(cè)膠體粒子與底面間的距離,再以統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)方法得到膠體粒子與底面間的相互作用勢(shì)。
利用該
2、方法,我們?cè)诘望}濃度下研究了離子的特異性效應(yīng)。通過(guò)測(cè)量不同電解質(zhì)溶液中膠體粒子與底面間的相互作用勢(shì),發(fā)現(xiàn)不同離子環(huán)境下得到的結(jié)果有所不同。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),平衡位置對(duì)鹽濃度的依賴程度隨陽(yáng)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(yáng)離子才能與之形成緊密的離子對(duì),從而更有效地屏蔽靜電排斥,導(dǎo)致更低的平衡位置,較強(qiáng)或較弱的水化都會(huì)減弱屏蔽效果。溶液中德拜長(zhǎng)度的變化
3、則主要與陽(yáng)離子的水化尺寸有關(guān),尤其在鹽濃度較高時(shí),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(guān)系呈V形變化,這同樣是由于水化匹配程度不同導(dǎo)致的同離子在擴(kuò)散層中密集或稀疏分布,影響了反離子對(duì)靜電力的屏蔽效果。德拜長(zhǎng)度的陰離子特異性效應(yīng)則比陽(yáng)離子要復(fù)雜,因?yàn)殡p電層中的電荷分布既與離子尺寸有關(guān),同時(shí)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
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