天津大学胶体与表面化学

天津大学胶体与表面化学第1页/共16页第一章绪论Introduction第一节胶体的定义和特征DefinitionandCharacterofcolloid第二节胶体与表面化学的发展Developmentofcolloidandsurfacechemistry第2页/共16页第一节胶体的定义和特征

分散相（微小的颗粒,大小在1~100nm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）。Al2O3sol第3页/共16页Al2O3sol第4页/共16页

特征：1、以分散相粒子的大小为依据：

1nm<|1~100nm|>100nm

（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

（胶体是两相或多相体系），Interface,interphase,Surfacechemistry.

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1：量子化学研究吸附与催化:EHMO（ExtendedHuckelMolecularOrbital）

Hoffman教授DFT(DensityFunctionTheory)

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

第二节胶体和表面化学的发展第6页/共16页

EffectsofTi-supportedAuparticlesizeontheactivityforCOoxidation.第7页/共16页分形理论：

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（Fractaldimension）记为D，分维是描述分形定量参数。第8页/共16页2：利用近代仪器研究表面化学例如:TEM(TransmissionElectronMicroscope)（0.3~0.5nm）

SEM(ScanningElectronMicroscope)（6~10nm）

STM（ScanningTunnelingMicroscopy)(平行和垂直方向分辨率：为0.1nm、0.2nm）、

AFM(AtomicForceMicroscopy)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(LowEnergyElectronDiffraction)、

ESCA(ElectronSpectroscopyforChemicalAnalysis)（XPS、XAES）

AES(AugerElectronSpectroscopy)第9页/共16页TEM(TransmissionElectronMicroscopy)（0.3~0.5nm）

La2NiO4

粒子分布和电子衍射Carbonnanotube第10页/共16页(左图）原子力显微镜（AFM）(右图）含镍的纳米孔碳膜AFM图象第11页/共16页X-rayPhotoelectronSpectroscopy(XPS)装置图第12页/共16页CarbonnanotubeGoldXPSwidescanspectrumAlK=1486.6eV;MgK=1253.6eV第13页/共16页二、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。第14页/共16页参考文献：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）4DuncanJShaw,IntroductiontoColloid&SurfaceChemistry,(4th)1999年5陈宗淇等编，胶体与界面化学（2002年）6.Ri