天津大学胶体与表面化学课件第一章.ppt

第一节第一节 胶体的定义和特征胶体的定义和特征 分散相（微小的颗粒,大小在1 100 nm之间）分散在分散介质中（气体、液体、固体）所构成的体系胶体体系。如果分散介质为液体的体系称为溶胶（sol）。AlAl2 2OO3 3 sol solAl2O3 sol 特征：特征：1、以分散相粒子的大小为依据：、以分散相粒子的大小为依据：1 nm 100 nm （分子或离子）（胶体粒子）（粗分散体系）2、胶粒本身与分散介质之间有一明显的界面、胶粒本身与分散介质之间有一明显的界面 （胶体是两相或多相体系），Interface,interphase,Surface chemistry.1：量子化学研究吸附与催化量子化学研究吸附与催化:EHMO（Extended Huckel Molecular Orbital）Hoffman 教授 DFT (Density Function Theory)用分形理论(Fractal)研究胶粒外貌 （美籍法国科学家Mandelbrot）用统计力学研究高分子等。（分子动力学）一、基础理论和近代仪器水平的提高 第二节第二节 胶体和表面化学的发展胶体和表面化学的发展 Effects of Ti-supported Au particle size on the activity for CO oxidation.分形理论：大家知道，普通的几何对象是整数维数，点是零维，线是一维，面是二维，立方体是三维。但是，也有另一类的几何对象分形，它不具有整数维数。而是分维（Fractal dimension）记为D，分维是描述分形定量参数。2：利用近代仪器研究表面化学：利用近代仪器研究表面化学例如:TEM (Transmission Electron Microscope)（0.3 0.5 nm）SEM(Scanning Electron Microscope)（610 nm）STM（Scanning Tunneling Microscopy)(平行和垂直方向分辨率：为0.1 nm、0.2 nm）、AFM(Atomic Force Microscopy)来研究胶粒之间相互作用、粒径大小、表面分子的形态和空间分布情况。LEED(Low Energy Electron Diffraction)、ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)（XPS、XAES）AES(Auger Electron Spectroscopy)TEM (Transmission Electron Microscopy)（0.3 0.5 nm）La2NiO4 粒子分布和电子衍射Carbon nanotube(左图）原子力显微镜（AFM）(右图）含镍的纳米孔碳膜AFM图象X-ray Photoelectron Spectroscopy(XPS)装置图Carbon nanotubeGold XPS wide scan spectrumAl K=1486.6 eV;Mg K=1253.6 eV二、工农业的发展对胶体和表面化学的新需求、工农业的发展对胶体和表面化学的新需求 例如:纳米催化、纳米组装、纳米电子器件、超微粒子。再如：老产品的升级换代、旧工艺的更新、三次采油中微乳液配方等。3、胶体和表面化学在其他学科的应用：制药、生理、大气、环境等。参考文献：1 沈钟等编，胶体与表面化学,第三版（2004年）2 江龙编，胶体化学概论（2002年）3 颜肖慈，罗明道编，界面化学（2005年）4 Duncan J Shaw,Introduction to Colloid&Surface Chemistry,(4th)1999年5 陈宗淇等编，胶体与界面化学（2002年）6.Richard M.Pashley,Marilyn E.Karaman,Applied Colloid and Surface Chemistry,2005