M胶体与界面化学绪论.pptx
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1、考核方式考核方式 7070 期末考核期末考核(开卷考试,允许带书和课堂笔记)(开卷考试,允许带书和课堂笔记)2020 文献综述报告文献综述报告 要求:从第三次课开始,每次课由要求:从第三次课开始,每次课由要求:从第三次课开始,每次课由要求:从第三次课开始,每次课由2 2 2 2位位位位同学采用同学采用同学采用同学采用PPTPPTPPTPPT格式讲述与该课程内容有关的国内外研究的最新格式讲述与该课程内容有关的国内外研究的最新格式讲述与该课程内容有关的国内外研究的最新格式讲述与该课程内容有关的国内外研究的最新动态(新方法、新材料、新原理等),时间动态(新方法、新材料、新原理等),时间动态(新方法、
2、新材料、新原理等),时间动态(新方法、新材料、新原理等),时间1515151520202020分钟每人。分钟每人。分钟每人。分钟每人。上交:上交:上交:上交:WORDWORDWORDWORD版本版本版本版本(格式同发表的文章,参考文献(格式同发表的文章,参考文献(格式同发表的文章,参考文献(格式同发表的文章,参考文献为为为为2008200820082008年以后发表的文献)年以后发表的文献)年以后发表的文献)年以后发表的文献)1010 出勤出勤第1页/共39页主要授课内容主要授课内容界面现象和吸附界面现象和吸附溶胶与纳米粒子制备溶胶与纳米粒子制备胶体的基本性质胶体的基本性质表面活性剂溶液表面活
3、性剂溶液乳状液乳状液泡沫和凝胶泡沫和凝胶不溶性表面膜(选学)不溶性表面膜(选学)第2页/共39页第一章第一章 绪绪 论论_课程简介胶体化学界(表)面化学研究对象分散体系分散相分散介质研究高分散不均相体系研究高分散不均相体系物理化学性质的科学物理化学性质的科学研究界面层性质、过研究界面层性质、过程及应用的科学程及应用的科学第3页/共39页第一章第一章 绪绪 论论_课程简介课程特点课程特点内容庞杂、应用广泛、涉及基础学科多50以上的科学家在与界面和胶体打交道50以上的产品属于胶体体系课程任务课程任务较全面介绍胶体与界面化学的基本概念、基础理论、研究方法;重视应用,叙述为主,一般公式不做推导学习方法
4、学习方法讲授讲授+自学自学广泛涉猎广泛涉猎 重点参考重点参考 及时复习及时复习第4页/共39页第一章第一章 绪绪 论论_课程简介1 1、陈宗淇,王光信,徐桂英编陈宗淇,王光信,徐桂英编.胶体与界面化学胶体与界面化学,北京:高,北京:高等教育出版社,等教育出版社,2001.2001.2 2、赵振国编著、赵振国编著.应用胶体与界面化学应用胶体与界面化学,北京:化学工业出版北京:化学工业出版社,社,2008.2008.3 3、周祖康等编著、周祖康等编著.胶体化学基础胶体化学基础 ,北京:北京大学出版社北京:北京大学出版社4 4、候万国等编著、候万国等编著.应用胶体化学应用胶体化学,北京:科学出版社北
5、京:科学出版社5 5、李葵英等编著、李葵英等编著.界面与胶体的物理化学界面与胶体的物理化学,哈尔滨:哈尔滨哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社工业大学出版社参参 考考 教教 材材第5页/共39页第一章第一章 绪绪 论论_学科发展简史 一种科学的历史是那门科学中最宝贵的一种科学的历史是那门科学中最宝贵的一种科学的历史是那门科学中最宝贵的一种科学的历史是那门科学中最宝贵的一部分,科学只能给我们以知识,而历史一部分,科学只能给我们以知识,而历史一部分,科学只能给我们以知识,而历史一部分,科学只能给我们以知识,而历史却能给我们智慧。却能给我们智慧。却能给我们智慧。却能给我们智慧。傅鹰傅鹰傅鹰傅鹰胶体化学古老又
6、年轻的学科胶体化学古老又年轻的学科胶体化学古老又年轻的学科胶体化学古老又年轻的学科古古 老老史前史前 制陶制陶第6页/共39页西汉西汉 造纸造纸东汉东汉 制墨制墨东汉东汉 豆腐豆腐(淮南王刘安)(淮南王刘安)第一章第一章 绪绪 论论_学科发展简史第7页/共39页中药中药神农氏尝百草神农氏尝百草膏、丸、丹、散膏、丸、丹、散李时珍李时珍人参人参年年 轻轻1861年年 英国科学家英国科学家 Thomas Graham扩散扩散实验实验糖、无糖、无机盐等机盐等扩散快,易透过扩散快,易透过晶体晶体明胶、氢明胶、氢氧化铝等氧化铝等扩散慢,难透过扩散慢,难透过胶体胶体第一章第一章 绪绪 论论_学科发展简史第8
7、页/共39页溶胶(溶胶(solsol)、凝胶()、凝胶(gelgel)、胶溶()、胶溶(peptizationpeptization)、渗析)、渗析(dialysisdialysis)、离浆()、离浆(syneresissyneresis)1903年年 德国化学家德国化学家 ZsigmondyZsigmondy发明超显微镜,可测颗粒数及其大小,确定了溶胶体系的多相性发明超显微镜,可测颗粒数及其大小,确定了溶胶体系的多相性1906年年 俄国化学家俄国化学家 WeimanWeiman研究了研究了200200多种物质,任何晶体物质只要条件适合均可形成胶体多种物质,任何晶体物质只要条件适合均可形成胶体
8、NaClNaCl水水乙醇乙醇晶体晶体胶体胶体第一章第一章 绪绪 论论_学科发展简史第9页/共39页19021902年年 德国德国 ZsigmondyZsigmondy 胶体化学胶体化学出版出版19071907年年 德国德国 OstwaldOstwald 胶体化学和工业杂志胶体化学和工业杂志出版出版胶体化学正式成为独立学科胶体化学正式成为独立学科胶体体系为胶体体系为何具有独特何具有独特的性质?的性质?高分散度高分散度 表面分子多表面分子多 表面分子状态特殊表面分子状态特殊第一章第一章 绪绪 论论_学科发展简史第10页/共39页1805年年,T.YoungT.Young 界面张力概念界面张力概念力
9、学方法力学方法 杨氏方程杨氏方程1806年,拉普拉斯(年,拉普拉斯(P.S.LaplaceP.S.Laplace)弯曲液面两边附加压力与界面张力和曲率半径的关系,可用弯曲液面两边附加压力与界面张力和曲率半径的关系,可用该公式解释毛细管现象该公式解释毛细管现象1869年年,普里(普里(A.Dapre)研究了润湿和黏附现象,将黏附功与界面张力联系起来研究了润湿和黏附现象,将黏附功与界面张力联系起来18781878年,吉布斯(年,吉布斯(GibbsGibbs)(界面热力学的奠基人)(界面热力学的奠基人)吉布斯界面模型吉布斯界面模型 吉布斯吸附等温式吉布斯吸附等温式1859年,开尔文(年,开尔文(Ke
10、lvin)开尔文方程开尔文方程第一章第一章 绪绪 论论_学科发展简史第11页/共39页1893年,范德华年,范德华 统计力学统计力学应用了局部自由能密度的概念,结合范德华方程,并引入半应用了局部自由能密度的概念,结合范德华方程,并引入半经验修正,从理论上研究了决定于分子间力的状态方程参数经验修正,从理论上研究了决定于分子间力的状态方程参数与界面张力间的关系。与界面张力间的关系。19131942年,美国科学家年,美国科学家 LangmuirLangmuir1932年获诺贝尔奖,被誉为界面化学的开拓者。年获诺贝尔奖,被誉为界面化学的开拓者。50年代以后,界面现象的统计力学研究经过勃夫(年代以后,界
11、面现象的统计力学研究经过勃夫(F.Buff)、)、寇克伍德(寇克伍德(Kirkwood)、哈拉西玛()、哈拉西玛(Harasima)等的研究)等的研究工作,取得了实质性的进展。工作,取得了实质性的进展。第一章第一章 绪绪 论论_学科发展简史第12页/共39页第一章第一章 绪绪 论论_学科发展简史第13页/共39页第一章第一章 绪绪 论论_发展动力1 1、基础学科、基础学科提供理论基础和工具提供理论基础和工具数数 学学模糊数学模糊数学 分形几何分形几何 统计方法统计方法物物 理理现代物理学现代物理学 光学理论光学理论化化 学学结构化学结构化学 量子化学量子化学 统计热力学统计热力学第14页/共3
12、9页第一章第一章 绪绪 论论_发展动力2 2、现代测量仪器、现代测量仪器 低能电子衍射谱低能电子衍射谱(LEEDLEED)、光电子能谱、光电子能谱(PESPES)(包括包括X光电子光电子谱谱(XPS)XPS)和紫外电子谱和紫外电子谱(UPS)UPS)、振动光谱、振动光谱(包括反射和吸收红包括反射和吸收红外光谱外光谱(RALRS)RALRS)、电子能量损失谱、电子能量损失谱(EElSEElS)和高分辨力电子显和高分辨力电子显微镜微镜(HREMHREM)、扫描隧道显微镜、扫描隧道显微镜(scanning tunneling scanning tunneling microscopymicrosco
13、py)和原子力显微镜和原子力显微镜(atomic force mlcroscopyatomic force mlcroscopy)提供表面物体的性质、表面过程机理、化学组分、电子结构提供表面物体的性质、表面过程机理、化学组分、电子结构和吸附物质的键合特性等信息。和吸附物质的键合特性等信息。第15页/共39页第一章第一章 绪绪 论论_发展动力第16页/共39页例例1 1 COCO在金属表面上的吸附在金属表面上的吸附 利用光电子能谱可得知利用光电子能谱可得知COCO是以碳端而不是氧端与金属表是以碳端而不是氧端与金属表面接触的,还可以知道在不同温度下碳是以何种形式面接触的,还可以知道在不同温度下碳是
14、以何种形式(C(C或或CO)CO)存在于金属表面的。存在于金属表面的。例例例例2 2 2 2、微量杂质在固体中的分布、微量杂质在固体中的分布、微量杂质在固体中的分布、微量杂质在固体中的分布 离子散射能谱可以研究铅杂质在溴化银单晶中的分布。离子散射能谱可以研究铅杂质在溴化银单晶中的分布。在溴化银晶体中掺杂了在溴化银晶体中掺杂了10ug10ugg g的铅,从离子散射谱中,可以的铅,从离子散射谱中,可以看到绝大部分的铅集中在表面上,只是在看到绝大部分的铅集中在表面上,只是在10102020层分子以后,层分子以后,银才逐步地接近于化学当量的计算值。由于离子散射谱能够一银才逐步地接近于化学当量的计算值。
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- 胶体 界面 化学 绪论
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