胶体与界面化学PDF电子书下载

绪论 1

0.1 胶体与分散体系 1

0.2 胶体化学 5

0.3 界面与表面 5

0.4 界面化学 5

0.5 学科发展 6

习题 7

参考文献 7

第一章 液体界面性质 9

1.1 表面能与表面张力 9

1.1.1 表面分子受力分析 9

1.1.2 表面能 10

1.1.3 表面张力 11

1.1.4 表面张力的影响因素 12

1.1.5 含界面相的热力学公式 12

1.2 弯曲液面现象 13

1.2.1 弯曲液面与附加压力 13

1.2.2 毛细现象 15

1.2.3 弯曲液面的饱和蒸气压 16

1.2.4 溶解度与溶质表面曲率的关系 18

1.2.5 亚稳状态 18

1.3 表面张力的测定 19

1.3.1 毛细管法 19

1.3.2 挂片法与挂环法 19

1.3.3 气泡最大压差法 20

1.3.4 滴质量（滴体积）法 21

1.3.5 旋转滴法 22

1.4 溶液表面吸附 23

1.4.1 溶液的表面张力 23

1.4.2 溶液表面热力学 23

1.4.3 表面活性 24

1.4.4 溶液表面的吸附现象 24

1.4.5 表面“过剩量” 24

1.4.6 Gibbs吸附等温式 25

1.4.7 Guggenheim表面热力学 28

1.5 液体与固体的界面 29

1.5.1 润湿作用 29

1.5.2 接触角与杨氏方程 30

1.5.3 接触角的测定 31

1.5.4 动态接触角 34

1.5.5 粗糙表面理论 35

1.5.6 超疏水与超亲水表面 36

1.6 液液界面现象 38

1.6.1 内聚与黏附 38

1.6.2 液液界面铺展 39

1.6.3 液液界面的研究与应用 39

习题 40

参考文献 41

第二章 固体界面性质 43

2.1 固体表面的吸附作用 43

2.1.1 固体的表面能与表面张力 43

2.1.2 固体表面的吸附现象 44

2.1.3 吸附量与影响因素 45

2.1.4 吸附热 46

2.1.5 吸附等温线 46

2.2 单分子层吸附理论 48

2.2.1 Langmuir吸附模型 48

2.2.2 Langmuir吸附等温方程的应用 49

2.2.3 混合吸附的Langmuir吸附等温方程 50

2.2.4 Freundlich吸附等温方程 51

2.3 多分子层吸附理论 51

2.3.1 BET二常数公式 52

2.3.2 BET三常数公式 54

2.3.3 BET吸附等温式的应用 55

2.4 多孔固体的吸附与凝聚 56

2.4.1 毛细管凝聚 56

2.4.2 吸附-脱附等温线的滞后圈 57

2.4.3 吸附剂孔隙结构分析 59

2.5 固体自溶液中吸附 61

2.5.1 固体自溶液中吸附的一般规律 61

2.5.2 固体自溶液中吸附的一般公式 63

2.5.3 固体自稀溶液中吸附 64

2.5.4 固体对电解质溶液的吸附 66

2.6 吸附剂 67

2.6.1 吸附剂的表征参数 68

2.6.2 多孔材料的孔径 68

2.6.3 微孔吸附剂 69

2.6.4 介孔吸附剂 70

2.7 固体的表面改性 71

2.7.1 硅烷偶联剂处理 71

2.7.2 钛酸酯偶联剂处理 72

2.7.3 表面化学接枝 72

2.7.4 物理吸附改性 73

2.8 化学吸附与催化 73

2.8.1 吸附位能图 74

2.8.2 吸附态 74

2.8.3 化学吸附在催化中的作用 75

习题 75

参考文献 76

第三章 胶体与分散体系的性质 79

3.1 胶体的动力学性质 79

3.1.1 布朗运动 79

3.1.2 扩散 80

3.1.3 沉降与沉降平衡 81

3.2 胶体的光学性质 83

3.2.1 Tyndall效应 83

3.2.2 光散射理论 84

3.2.3 溶胶的颜色 85

3.2.4 超显微镜原理与应用 86

3.2.5 动态光散射 87

3.3 胶体的电性质与胶团结构 88

3.3.1 电动现象 88

3.3.2 胶体粒子表面电荷的来源 91

3.3.3 胶团结构 92

3.3.4 扩散双电层理论与电动电势 93

3.3.5 影响电动电势的因素 97

3.4 胶体的稳定性 98

3.4.1 胶体稳定性定义 98

3.4.2 影响胶体稳定性的因素 99

3.4.3 胶体稳定性的DLVO理论 100

3.4.4 胶体的聚沉现象 103

3.4.5 聚合物的稳定与絮凝作用 104

3.5 分散体系的流变性 106

3.5.1 牛顿方程 106

3.5.2 液体黏度的测定方法 107

3.5.3 稀分散体系的黏度 109

3.5.4 浓分散体系的流体类型 111

3.5.5 浓分散体系的触变性 113

3.6 胶体分散体系在工农业中的应用 114

3.6.1 水处理 114

3.6.2 造纸 115

3.6.3 石油钻井 116

3.6.4 地下水污染防控和土壤改良 116

习题 118

参考文献 118

第四章 胶体的制备与应用 121

4.1 胶体制备的一般策略与胶体纯化 121

4.1.1 胶体制备的一般策略 121

4.1.2 化学凝聚法制备胶体的常用反应 122

4.1.3 胶体的纯化方法 124

4.1.4 胶体粒子的多分散性 125

4.2 凝聚法制备溶胶的机理 126

4.2.1 胶体粒子的形成机理 126

4.2.2 Ostwald熟化机理 127

4.2.3 消化熟化机理 129

4.2.4 LaMer原理制备均分散胶体 130

4.2.5 后处理方法制备均分散胶体 134

4.3 典型的胶体粒子 136

4.3.1 纳米金属 136

4.3.2 纳米金属氧化物与氢氧化物 137

4.3.3 纳米碳 138

4.3.4 半导体量子点 140

4.3.5 纳米二氧化硅 143

4.3.6 半导体光催化剂 146

4.3.7 纳米不溶性盐 147

4.3.8 纳米孔材料 147

4.4 胶体粒子在生物医学中的应用 149

4.4.1 金属纳米粒子 149

4.4.2 荧光纳米粒子 151

4.4.3 磁性纳米粒子 152

4.4.4 纳米造影剂 153

4.4.5 纳米载体 154

习题 155

参考文献 155

第五章 表面活性剂 161

5.1 表面活性剂的结构与分类 162

5.1.1 表面活性剂的定义与结构 162

5.1.2 表面活性剂的分类 162

5.2 表面活性剂的HLB值与溶解性能 164

5.2.1 HLB值的定义 164

5.2.2 HLB值的计算 166

5.2.3 表面活性剂的溶解性 167

5.2.4 表面活性剂的性质与分子结构 168

5.3 表面活性剂在界面上的吸附 169

5.3.1 表面活性剂在气液界面上的吸附 169

5.3.2 表面活性剂在气液界面上的吸附状态 170

5.3.3 表面活性剂在液固界面上的吸附 172

5.4 表面活性剂的胶束理论 174

5.4.1 胶束与临界胶束浓度 174

5.4.2 胶束的结构、形状与大小 177

5.4.3 CMC的影响因素 179

5.4.4 CMC的测定 181

5.5 表面活性剂的重要作用 183

5.5.1 增溶作用 183

5.5.2 润湿与渗透作用 185

5.5.3 分散与絮凝 187

5.6 有序分子组合体 188

5.6.1 基于化学吸附的自组装单层膜 188

5.6.2 气液界面的单分子层膜与LB膜 189

5.6.3 胶束、反胶束、蠕虫状胶束 191

5.6.4 溶致液晶 191

5.6.5 囊泡 194

习题 195

参考文献 195

第六章 乳状液与泡沫 197

6.1 乳状液的基本性质、类型与鉴别方法 197

6.1.1 乳状液的基本性质 197

6.1.2 乳状液的类型与鉴别方法 197

6.2 乳状液的稳定性与破乳 199

6.2.1 乳化剂的选择 199

6.2.2 乳状液的转型 200

6.2.3 破乳 200

6.3 微乳液 201

6.4 Pickering乳液 203

6.4.1 Pickering乳液的构建 203

6.4.2 Pickering乳液稳定性的影响因素 204

6.4.3 Pickering乳液的转型 205

6.4.4 固体颗粒乳化剂与表面活性物质的协同稳定作用 205

6.5 泡沫 205

6.5.1 泡沫的分类 205

6.5.2 起泡剂 206

6.5.3 泡沫液膜的性能 207

6.5.4 泡沫的稳定性 207

6.5.5 消泡与消泡剂 208

6.6 乳状液、微乳液与泡沫的应用 208

6.6.1 乳状液与微乳液的应用 208

6.6.2 泡沫的应用 211

习题 212

参考文献 213