悬浮液中带电及渗透性胶体颗粒扩散特性的研究

摘要

悬浮液中胶体颗粒的扩散特性是化学化工及运输过程中极为重要的信息，准确测量胶体颗粒的扩散系数对于纳米材料的发展具有重要的意义。目前，主要用来对悬浮液中胶体颗粒扩散系数进行研究的方法为动态光散射法，但传统的动态光散射法以单散射理论为基础，仅适用于稀溶液，而对于浓悬浮液，复散射光占主导地位，单散射理论不再适用。本论文组建了一套相位调制光纤型低相干动态光散射实验装置，无需稀释即可对浓悬浮液中胶体颗粒的扩散特性进行测量。
　　利用相位调制光纤低相干动态光散射装置，研究了不同物质量浓度下电解质(NaCl及BaCl2)对浓悬浮液中聚苯乙烯胶体颗粒扩散特性的影响。实验结果表明，当电解质浓度低于0.01 mol/L时，恒温条件下浓悬浮液中聚苯乙烯胶体颗粒扩散系数随电解质离子浓度以及离子化合价的增大而增大，实验测量得到的扩散系数与Stern模型所得到的扩散系数符合较好。
　　从理论上分析了渗透率及颗粒尺寸大小对悬浮液中渗透性胶体颗粒扩散特性的影响。并以低相干动态光散射法为基础，设计了一套适用于测量悬浮液中渗透性胶体颗粒扩散特性、粒径以及渗透率等动态特性的实验装置，从而进一步拓宽了低相干动态光散射法的应用范围。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 胶体的定义

1．2 胶体的分类

1．3 胶体稳定性研究

1．3．1 热力学稳定性

1．3．2 动力学稳定性

1．3．3 聚集稳定性

1．4 液相扩散系数的研究进展

1．5 本论文的研究内容

1．6 小结

2 低相干动态光散射法

2．1 前言

2．2 液相扩散系数的测量方法

2．2．1 膜池法

2．2．2 光干涉法

2．2．3 Taylor分散法

2．2．4 核磁共振法

2．2．5 光镊法

2．2．6 动态光散射法

2．3 低相干动态光散射法

2．3．1 单散射理论

2．3．2 低相干干涉计的原理

2．3．3 光程可分割原理

2．3．4 低相干动态光散射的实验系统

2．4 小结

3 悬浮液中带电及渗透性胶体颗粒扩散特性的研究

3．1 Stern双电层模型

3．2 悬浮液中带电胶体颗粒的扩散特性

3．3 渗透性胶体颗粒及其扩散特性

3．4 悬浮液中渗透性胶体颗粒扩散特性检测方法的设计

3．5 小结

4 电解质对浓悬浮液中带电胶体颗粒扩散特性的影响

4．1 前言

4．2 实验理论及装置

4．2．1 单散射理论

4．2．2 带电胶体颗粒扩散理论

4．2．3 球状带电胶体颗粒双电层模型

4．2．4 实验装置

4．3 实验与讨论

4．3．1 样品制备

4．3．2 实验结果分析

4．4 小结

5 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

攻读学位期间主要的研究成果

致谢