《表面物理化学》课件

《表面物理化学》PPT课件本课件PPT仅供学习使用本课件PPT仅供学习使用本课件PPT仅供学习使用学习完毕请自行删除提要界面与表面；液体的表面张力（产生机理，测量）；固体的表面能（机理，热力学关系，测量，计算）；固体表面的形貌与结构；表面能对纳米材料的影响（制备，稳定性）；纳米颗粒曲率半径对其稳定性的影响；纳米材料与结构的稳定化机制。界面和表面对于物质体系而言，界面是指两相接触的约几个分子或原子厚度的过渡区，若其中一相为气体，这种界面通常称为表面。严格讲固体的表面应是固体与其饱和蒸气之间的界面，但习惯上把固体与空气的界面称为固体的表面。加热一杯水界面和表面气-液界面与液体有关的界面举例液-液界面液-液界面空气气-液界面界面和表面铁管Cr镀层固-固界面气-固界面玻璃板液-固界面液-固界面固-固界面与固体有关的界面举例界面和表面液体的表面张力（surfacetension）液体分子之间存在相互作用（相互吸引）；内部分子所受的力可以彼此抵销；表面层分子受力不均衡，受到体相分子的拉力大，受到气相分子的拉力小（因为气相密度低）；表面分子受到被拉入体相的作用力，从而形成表面张力。表面张力与气-液界面相切，作用于界面的边界线上，使表面有自动收缩到最小的趋势（液滴趋向于呈球形），并使表面层显示出一些独特性质，如表面吸附、毛细现象等。产生机理表面张力的测量液体的表面张力（surfacetension）作用于可移动线上的表面张力可移动线处于力学平衡：单位:N/mSoupfilmonanadjustableframe表面张力的测量液体的表面张力（surfacetension）产生新的表面积所做的表面功固体材料：表面性能vs.本体性能Surfaceproperty:Adsorption,catalysis,oxidationFriction,adhesion,lubricationBulkproperty:Electricalconductance,Thermalconductance,Meltingtemperature,HeatcapacityModulus,hardness10通常的材料性能固体的表面能固体表面的分类固体的表面能表面原子的键合模型固体表面原子处于与本体原子不一样的键合环境：周围缺少相邻的原子，具有不饱和的悬空键；处于更高的能量状态（表面能）。固体的表面能固体表面上的原子与晶体内部相比，处于一个较高的能量状态，所以表面积增加，体系的自由能就增加。表面能的定义：每增加单位表面积时，体系自由能的增量。固体的表面能表面能也称为表面自由能或表面张力；表面张力通常只针对液体。表面自由能的热力学推导在建立新表面时，邻近原子将丢失，键被切断，因此，必须对系统做表面功（γdA):对于一个多组分的材料系统，吉布斯自由能的改变:G---系统的自由能；S---熵；T---温度V---体积；p---压力；

---表面张力；A---表面积μi---组分i的化学势；ni---组分i的化学成分。G=G(T,p,ni)G=G(T,p,ni,A)因此，表面自由能：固体表面能（表面张力）的测定

将固体熔化，测定液态表面张力与温度的关系，作图外推到凝固点以下来估算固体的表面张力。液体表面张力的测量固体表面能的测量Figure2.2.Schematicshowingtwonewsurfacesbeingcreatedbybreakingarectangularintotwopieces.产生两个新表面所需做的表面功（W）

，等于键能（

）与断裂键的数量的乘积:

a

为表面原子密度；Nb为单个原子所对应的断裂键的数量因此表面能可以表示为：面积A上断裂键的数量理论计算固体表面能的确定产生单位新表面时所需要的能量=外界对体系所做的表面功G为能量；A为新表面积

根据热力学上的定义，面心立方晶体(100)、(110)、(111)三个低指数晶面上的原子密度与近邻配位数对于晶面上的每个原子：断裂键的数量(Nb)=近邻配位数的变化面心立方结构的表面能Figure2.3.Schematicrepresentinglowindexfacesofaface-centeredcubic(fcc)crystalstructure:(A){100},(B){110},and(C){111}.{100}{110}{111}{100}面：{110}面：{111}面：SurfaceEnergyofDifferentCrystallographicOrientationsforSilver19Nbρa单晶的热力学平衡形态.Examplesofsinglecrystalswiththermodynamicequilibriumshape.Top-left:sodiumchloride,top-right:silver,bottom-left:silver,andbottom-right:gold.Goldparticlesareformedat1000

Candsomefacetshavegonethroughrougheningtransition.

NaClAgAgAu低密勒指数晶面的表面能低；因此，晶体通常由低指数表面所包围晶体表面的形貌热力学平衡形态预测

11(a)11(b).(c)(d)Figure2.8.Conformationforahypotheticaltwo-dimensionalcrystal.(a)(10)plane,(b)11)plane,(c)shapegivenbytheWulffconstruction,and(d)Wulffconstructionconsideringonly(10)and(11)planes.[A.W.AdamsonandA.P.Gast,PhysicalChemistryofSurfaces,6thedn.JohnWiley&Sons,NewYork,1997.](10)面(11)面形态从一个点画出一个矢量使其长度正比于晶面的表面能、矢量方向垂直于晶面；画出一系列晶面使其垂直于每个矢量并处在矢量的末端；这种几何图代表平衡状态下的晶体形貌，由相互的一系列晶面所组成。Wulff图晶体表面的形貌表面力的作用：液体:总是力图形成球形表面来降低系统的表面能。固体:使固体表面处于较高的能量状态(因为固体不能流动),只能借助于台阶表面、表面弛豫、表面重构、表面偏聚等并引起晶格畸变来降低表面能，其结果使固体表面层与内部结构存在差异。固体（晶体）表面的结构固体（晶体）表面的结构(1)即使从宏观上看似乎很光滑，但从原子水平上表面的凹凸不平(2)固体中晶体晶面的不均一性：各相异性、晶面不完整(3)同种晶体由于制备和加工条件，会具有不同的表面性质，而且实际晶体的晶面是不完整的，会有晶格缺陷、空位和位错等.(4)表面被外来物质所污染，表面吸附外来杂质固体表面的结构和性质在很多方面都与体内不同．晶体内部的三维平移对称性在晶体表面消失了．固体表面的不均匀性：固体的表面

理想表面

清洁表面（1）台阶表面（2）弛豫表面（3）重构表面吸附表面固体表面的结构理想表面d内部表面理想表面示意图一种理论上的结构完整的二维点阵平面；忽略了晶体内部周期性势场在晶体表面中断的影响，忽略了表面原子的热运动、热扩散和热缺陷等，忽略了外界对表面的物理化学作用等；表面原子的位置与结构的周期性与体内完全一样。（半无限晶体vs.无限晶体）Pt有序原子台阶表面示意图（1）台阶表面

台阶表面不是一个平面，它是由有规则的或不规则的台阶的表面所组成[112][111][110](001)周期清洁表面不存在任何吸附、催化反应、杂质扩散等物理-化学效应的表面。（表面的化学组成与体内相同，但结构可以不同于体内）(2)弛豫表面指表面层之间以及表面和体内原子层之间的垂直间距ds和体内原子层间距d0相比有所膨胀和压缩的现象。可能涉及几个原子层。ds内部表面d0固体的三维周期性在固体表面中断，表面上原子的配位情况发生变化，表面原子所处力场与体内原子力场不同，为使得体系能量降低，表面原子常常会产生相对正常位置的上、下位移。使得表面原子或离子间的距离偏离块体内的晶格常数。产生表面驰豫现象。清洁表面表面重构示意图（3）重构表面

表面原子层在水平方向上的周期性不同于体内，但垂直方向的层间距则与体内相同。d0d0asa清洁表面Original{100}surface(2x1)restructured{100}surfaceFigure2.5.Schematicillustratingthe(2x1)restructureofsilicon(001)surface.（4）偏聚表面多组分材料体系的表面；不论表面进行多么严格的清洁处理，总有一些杂质由体内偏析到表面上来，从而使固体表面组成与体内不同，称为表面偏聚；使得表面成分偏离块体成分。清洁表面将偏析与表面张力联系起来：(1)两种组分1和2，对应的表面张力分别为

1

和2

；(2)若

1<2,表面张力较小的组分1将在表面上偏析(富集);(3)若

1=2,不存在表面偏析。几种清洁表面结构和特点示意图特点台阶表面不是原子级的平坦，表面原子可以形成台阶结构。弛豫表面最外层原子与第二层原子之间的距离不同于体内原子间距（缩小或增大；也可以是有些原子间距增大，有些减小）。重构在平行基底的表面上，原子的平移对称性与体内显著不同，原子位置作了较大幅度的调整。偏析表面原子是从体内分凝出来的外来原子。吸附表面在清洁表面上有来自体内扩散到表面的杂质和来自表面周围空间吸附在表面上的质点所构成的表面。吸附表面可分为四种吸附位置：顶吸附、桥吸附、填充吸附、中心吸附

顶吸附桥吸附填充吸附中心吸附俯视图剖面图HCCHCCHHHCCHCCHHSiSiSiSiOHOHOHOHSiSiSiSiOHOHOHOHdiamondsilicon表面原子比率随纳米粒子尺寸的减小而显著增加Figure2.1.Thepercentageofsurfaceatomschangeswiththepalladiumclusterdiameter.[C.Nützenadel,A.Züttel,D.Chartouni,G.Schmid,andL.Schlapbach,Eur.Phys.J.D8,245(2000).]钯（palladium）团簇的表面/体原子数比随团簇直径的变化关系1050.1110100104020406080100(1.2nm,76%)(5nm,45%)(7nm,35%)(63μm,~0%)dcluster[nm]Surfaceatoms[%]纳米材料的表面效应表面能随粒子尺寸的变化Size(cm)TotalSurfaceArea(cm2)SurfaceEnergy(J/g)0.770.10.010.00110-4(1µm)10-7(1nm)3.6282802.8x1032.8x1042.8x1077.2x10-55.6x10-45.6x10-35.6x10-20.56560

当粒子尺寸从厘米变到纳米时，表面能变化7个数量级巨大的表面能使得纳米材料处于热力学不稳定或亚稳态纳米材料会自发地降低表面能表，1克NaCl粒子的尺寸与表面能纳米材料降低总表面能的机制团聚。单个纳米结构团聚，不改变纳米结构本身。

-纳米结构通过界面的化学键或范德华力相互结合在一起；

-单个纳米结构越小，结合得越强，越难分离。

-一旦形成，很难破坏。由单个纳米结构结合成更大的结构（需要外界提供一定的激活能）：

-烧结（sintering)：单个结构合并到一起，固固界面代替固气界面；-Ostwald熟化：大结构的生长以小结构的消耗为代价。BAFigure2.9.SchematicshowingsinteringandOstwaldripeningprocesses.(A)Sinteringistocombineindividualparticlestoabulkwithsolidinterfacestoconnecteachother(B)Ostwaldripeningistomergesmallerparticlesintoalargerparticle.Bothprocessesreducethesolid-gassurfacearea.Sintering(烧结)Ostwaldripening

(奥斯特瓦尔德熟化)

宏观驱动力：总表面能降低一种用固-固界面替代固-气界面的工艺，是通过将单个纳米结构无间隙地堆积一起并改变形态的一种方法。产物是多晶材料。烧结过程包括：固态扩散：表面扩散（低温）、体扩散（高温）、晶间扩散（中温）蒸发-冷凝：当纳米粒子在处理温度下具有蒸汽压时，蒸发-冷凝变得十分重要分散-沉积：当固态分散或部分溶解在液态时，分散-沉积将发生粘性流动：当材料是非晶并处在玻璃转变温度以上时，发生粘性流动位错蠕变：当材料处在机械应力作用时，位错蠕变十分重要烧结烧结在低温（包括室温）下可以忽略；当材料逐渐被加热，通常达到熔点的70%时，烧结作用明显。考虑到纳米材料的小尺寸具有特别高的表面能，适中的温度下烧结也会成为严重的问题。烧结的温度作用范围：是2个单个纳米结构形成一个大的结构的过程。较大纳米结构的生长以牺牲小纳米结构为代价，直到后者完全消失为止。产物是单一的均匀结构。Ostwald成熟化发生在较宽的温度范围内，当纳米结构被分散溶解在一种溶剂时，相对低的温度下也可进行

Ostwald熟化表面能对于纳米材料制备的挑战克服巨大的表面能

-抑制纳米颗粒的团聚；

-抑制Ostwald熟化（会造成材料和结构的长大）；

-较高温度下，抑制烧结。确保尺寸、粒径分布、形貌、成分和微观结构表面能对纳米材料制备的影响克服能垒从过饱和溶液或气相中合成纳米粒子；均匀形核均匀形核的临界尺寸r*决定了所能合成的纳米粒子的最小尺寸小球的体积：（n个原子堆砌成的球）转移原子化学势的变化量：（转移每一个原子从平面到小球所做的功）Young-Laplace方程（化学势与曲率关系）：Kevin方程（蒸汽压与曲率关系）：Gibbs-Thompson关系式（溶解度与曲率关系）：化学势与表面曲率2RFigure2.10.Transportofnatomsfromtheflatsurfaceofasemi-infinitereferencesolidtothecurvedsurfaceofasolidsphere.平面上的n个原子构成半径为R的小球：

—原子体积，

—化学势的变化，P—平衡蒸汽压，S—溶解度，

—

表面能，k—玻尔兹曼常数，T—温度，c—曲面，

—平面。平衡蒸汽压与溶解度受纳米颗粒尺寸的影响不同曲率SiO2曲面的溶解度Figure2.11.Variationinsolubilityofsilicawithradiusofcurvatureofsurface.Thepositiveradiiofcurvatureareshownincrosssectionasparticlesandprojectionsfromaplanarsurface;negativeradiiareshownasdepressionsorholesinthesurface,andinthecrevicebetweentwoparticles.[R.K.Iler,TheChemistryofSilica,Wiley,NewYork,1979.]INCREASINGPOSITIVECURVATUREINCREASINGNEGATIVECURVATURESiO2SOLUBILITY,PPM0510-10-5100200S=77溶解度正曲率半径负曲率半径Gibbs-Thompson:R>0,R<0,平面溶解度R的绝对值减小，溶解度增大液滴半径vs平衡蒸汽压Figure2.12.Vaporpressureofanumberofliquidsasafunctionofdropletradius.[V.K.LaMerandR.Gruen,Trans.FaradaySoc.48,410(1952).]液滴半径蒸汽压dioctylphthalate酸二辛酯,合成树脂可塑剂油酸,十八烯酸甲苯氯仿水Kevin:R减小，液滴平衡蒸汽压增大Ostwald熟化（液态中）Figure

2.13.SchematicillustratingtheOstwaldripeningprocessing.Smallerparticlehasalargersolubilityorvaporpressureduetoitslargercurvature,whereasthelargerparticlepossessesasmallersolubilityorvaporpressure.Tomaintainthelocalconcentrationequilibrium,smallerparticlewoulddissolveintothesurroundingmedium;soluteatproximityofsmallerparticlediffusesaway;soluteatproximityoflargerparticlewoulddeposit.Theprocesswouldcontinuetilldisappearanceofthesmallerparticle.SolidparticlerLPrecipitationDiffusionofsoluteDissolutionrsSolution小粒子溶解大粒子表面上沉积扩散粒子越小越不稳定：溶解度越大蒸汽压越大越能促进熟化过程中的传质纳米粒子的曲率半径决定了其表面能降低的微观机制纳米结构的稳定化电荷稳定化，静电排斥：

-依靠纳米粒子之间双电层重叠时产生的静电排斥力。聚合稳定化，空间排斥：

-依靠空间位阻；纳米粒子表面吸附聚合物层作为物质生长的扩散障碍能垒。抑制纳米粒子团聚的两种机制：静电稳定化Electrostaticstabilization

能斯托（Nernst）方程：Eo—单位离子浓度时标准电极电势；ni—离子价态；ai—离子活度；Rg—气体常量；T—温度；F—Faraday常数固体浸在极性溶剂或电解质中时，其表面将产生电荷固态粒子表面的电势受溶剂中离子浓度的影响离子的优先吸附表面电荷物质的分离离子的同形替代表面电子的堆积或损耗表面上的带电物质吸附固态粒子表面电荷产生机制：固态表面吸附的离子Solidsp.z.c.WO3V2O5

-MnO2

-MnO2SiO2SiO2(quartz)TiO2TiO2(calcined)SnO2Al-O-SiZrO2FeOOHFe2O3ZnOCr2O3Al2O3MgO0.51-21.57.32.53.763.24.566.76.78.688.4912表，一些氧化物的p.z.c.值

pH>.时，氧化物表面为负电荷，表面被羟基所覆盖，OH-为共离子；

pH<.时，H+为共离子，其表面为正电荷。影响表面电荷：共离子浓度发生变化，表面电荷也随着从正变负或从负变为正；

共离子浓度：在氧化物系统中，共离子浓度由pH=-log[H+]值描述；零电荷点(.–pointofzerocharge)：对应于中性或零表面电荷时的共离子浓度。Nernst方程（表面电势与pH关系）：室温条件决定表面电荷的离子，co-ions,coions（共离子）双电层结构electricdoublelayerFigure2.14.SchematicillustratingelectricaldoublelayerstructureandtheelectricpotentialnearthesolidsurfacewithbothSternandGouylayersindicated.Surfacechargeisassumedtobepositive.两种离子的受控因素：静电力熵力热运动（布朗运动）2个半径为r，间距为S，相同大小的球形粒子间，很靠近，双电层重叠时的静电排斥力表示为：

R=2

r

orE2e-S

h=HhSternLayerDiffusedoublelayer(GouyLayer)SlipplaneHelmholtzplaneΦoΦHΦz_+++++++++________________++表面电荷为正扩散双层赫尔姆霍茨面E

e-(h-H)

E

ah

界面范德瓦耳斯吸引势Figure2.15.PairofparticlesusedtoderivetheVanderWaalsinteraction.半径为r、间隔为S

的2个粒子上所有分子间的范德瓦耳斯相互作用，产生的整个相互作用能或吸引势MaterialsAi(10-20J)MetalsGoldOxidesAl2O3MgOSiO2(fused)SiO2(quartz)IoniccrystalsCaF2CalcitePolymersPolyvinylchloridePolyethyleneoxide16.2-45.545.310.5-15.515.410.56.58.86.3-15.37.210.16.15-6.610.827.51WaterAcetoneCarbontetrachlorideChlorobenzeneEthylacetateHexaneToluene4.354.204.785.894.174.325.40LiquidSSolid1Solid2rr液态介质表2.3一些物质的Hamaker常数

A—Hamaker常数

简化的范德瓦耳斯吸引势Particles

ATwospheresofequalradius,r*Twospheresofunequalradii,r1andr2*Twoparallelplateswiththicknessof

,interactionperunitareaTwoblocks,interactionperunitarea-Ar/12S-Ar1r2/6S(r1+r2)-A/12

[S-2+(2+S)-2+(+S)-2]-A/12S2*:r,r1andr2>>S

两个粒子之间的范德瓦耳斯吸引势与两个平表面的不同

2个分子之间的相互作用力与2个粒子之间的相互作用明显不同

2个分子之间的范德瓦耳斯相互作用能：

A

-S-6

2个粒子间的吸引力在纳米范围内缓慢衰减并延伸，因此，抑制团聚则必须建立势垒两种方法可抑制粒子的团聚：静电排斥和空间排斥。 表2.4两个粒子间的简化的范德瓦耳斯吸引势静电稳定化：DLVO理论Figure2.16.SchematicofDLVOpotential:VA=attractivevanderWaalspotential,VR=repulsiveelectrostaticpotential.

DLVO理论：

由Derjaguin、Landau、Verwey、Overbeek

描述悬浮体系中粒子的静电稳定化的理论静电稳定化的2个粒子之间的总相互作用是范德瓦耳斯相互吸引和静电排斥的总和：

=

A+R

DLVO理论的假设条件：无限平固态表面归一化的表面电荷密度无表面电荷的再分布，即表面电势保持常值决定表面电荷的共离子和相反的离子的浓度不变，即电势保持不变溶剂只通过介电常数产生影响，即在粒子和溶剂之间不存在化学反应VRVAPotentialenergyOVmaxprimaryminimumtotalpotentialenergy总能量Distancebetweensurfacessecondaryminimum静电排斥能范德瓦耳斯相互吸引能能垒能垒大于~10kT，则由于布朗运动产生的2个粒子间的碰撞将不能克服能垒，团聚就不能发生2个粒子间相互作用能与间距、双电层厚度的关系Figure2.17.VariationofthetotalinteractionenergyΦbetweentwosphericalparticles,asafunctionoftheclosestseparationdistanceS0betweentheirsurfaces,fordifferentdoublelayerthicknessκ-1obtainedwithdifferentmonovalentelectrolyteconcentrations.TheelectrolyteconcentrationisC(mol.L-1)=10-15κ2(cm-1).[J.T.G.Overbeek,J.ColloidInterf.Sci.58,408(1977).]-10kT-20kT10kT20kT30kT00.51.01.5S0SeparationdistanceS0(10-6cm)IteractoinenergyΦΦmaxΦmaxΦmax10.13.3310Electricaldoublelayerthicknessκ-1(10-6cm)双电层厚度粒子间距相互作用能rchargedparticlerchargedparticleS0B)Overlap=repulsionS0rchargedparticlerchargedparticleElectricaldoublelayerLiquidA)Nooverlap=norepulsiond2dS0dFigure2.18.Schematicillustratingtheconditionsfortheoccurrenceofelectrostaticrepulsionbetweentwoparticles.排斥力的两种理解：第一，来源于2个粒子电势的重叠。这种排斥不是直接来源于固态粒子的表面电荷，而是2个双层的相互作用；第二，渗流。当2个粒子彼此靠近时，由于每个粒子的双层需要保持最初浓度，相反离子浓度急剧增加（此时没有2个双层的重叠）。因此，两种离子的平衡浓度就被破坏，为了恢复最初的平衡浓度，更多的溶剂需要流向2个双层重叠的区域。这种溶剂渗流有效地分离了2个粒子，当2个粒子间距等于或大于2个双层厚度之和时渗流力消失。无排斥力有排斥力静电排斥的发生条件静电稳定化的局限静电稳定化受到如下事实的限制：静电稳定化是一种动力学稳定化的方法仅仅适用于稀释体系不能应用到电解质敏感体系几乎不可能对已团聚粒子进行再分散由于在给定的条件下，不同固相具有不同的表面电荷和电势，因此在多相体系中应用较困难

DLVO理论实际使用的条件：DLVO假设条件不能很好地满足实际溶胶体系，其在实际中被广泛应用，只需满足以下一些近似条件：

分散体浓度要非常稀，这样可以使每个粒子的表面电荷密度、分布、以及邻近表面的电势不受其它粒子的影响除了范德瓦耳斯力和静电势外没有其它力的存在，也就是重力可忽略或粒子非常小，无磁场等其它力粒子的几何外形相对简单，这样全部粒子的表面性质相同，即粒子的表面电荷密度、分布、以及周围介质的电势都相同双层是纯扩散的，这样两种离子的分散受到3种力的作用：静电力、熵力和布朗运动空间稳定化StericStabilization

它是一种热力学方法，因此粒子总是可以再分散能够适用于非常高的浓度，分散介质可以完全被消耗对电解质不敏感适用于多相体系在纳米粒子合成方面的优势

—纳米粒子表面吸附的聚合物层作为物质生长的扩散障碍，导致晶核的有限生长

—有限扩散生长将减小最初晶核的尺寸分布，形成单分散纳米粒子

—纳米粒子表面的聚合物层的双重功能

空间稳定化也称为聚合稳定化，是一种在胶质分散体中广泛使用的一种方法，与静电稳定化相比有一些优点:溶剂的类型SolventFormulaDielectricconstantTypeAcetoneAceticacidAmmoniaBenzeneChloroformDimethylsulfoxideDioxanneWaterMethanolEthanolFormamideDimethylformamideNitrobenzeneTetrahydrofuranCarbontetrachlorideDiethyletherPyridineC3H6OC2H4O2NH3C6H6CHCl3(CH3)2SOC4H8O2H2OCH3OHC2H5OHCH3ONC3H7NOC6H5NO2C4H8OCCl4C4H10OC5H5N20.76.216.92.34.8452.278.532.624.3110.036.734.87.32.24.314.2AproticProticProticAproticAproticAproticAproticProticProticProticProticAproticAproticAproticAproticAproticAprotic

溶剂分为水溶剂和有机溶剂。溶剂也可划分为亲质子溶剂，即可交换质子溶剂如，甲醇、CH3OH、乙醇、C2H5OH，以及疏质子型溶剂，即不交换质子溶剂如苯和C6H6表2.5典型的亲质子和疏质子溶剂，及其介电常数可溶性聚合物Figure2.19.Schematicofdifferentpolymersaccordingtotheinteractionbetweenpolymersandsolidsurface:A)anchoredpolymerandB)absorbingpolymer.可溶性聚合物溶解到溶剂时与溶质相互作用，这种相互作用随体系和温度而变化；当溶剂中的聚合物具有扩展趋势以减小体系的整个吉布斯自由能时，这种溶剂被称为“好溶剂”；当溶剂中的聚合物通过卷曲或塌陷的形式减小吉布斯自由能时，这种溶剂被认为是“坏溶剂”。Flory-Huggins

温度

对于特定的系统，也就是特定溶剂中的特定的聚合物，溶剂是“好”或“坏”决定于温度。在高温下聚合物扩展，而在低温聚合物塌陷。从“坏”溶剂转变成“好”溶剂的温度称为Flory-Huggins

温度，简写为下

温度。在T=

时，溶剂被认为是处在状态，在此状态无论聚合物是扩展还是塌陷，吉布斯自由能不变。AB锚钩聚合物吸附聚合物锚钩聚合物层间的相互作用Figure2.20.Schematicofinterac