基于胶体探针技术的多价盐溶液中电荷倒置现象研究

摘要

本文借助原子力显微镜，对胶体探针的制备方法、探针弹性常数的标定以及多价盐溶液中的电荷倒置现象进行了研究。
　　本文首先介绍了双电层理论和溶液中双电层力的计算方法，然后综述了研究电荷倒置的实验方法。在对胶体探针的制备方法进行文献调研的基础上，设计了利用原子力显微镜来制备胶体探针的方法。采用热噪声法对探针的弹性常数进行标定，利用自带软件将力-位移转化为力-距离曲线，并将结果与经典文献中的力曲线进行了对照。最后将胶体探针应用于多价盐溶液中电荷倒置现象的观察，得到了满意的结果。
　　研究结果表明：(1)实验中使用的二氧化硅颗粒球形度较好，适用于胶体探针的制备；采用的二氧化硅样品的粗糙度很低，满足实验样品的制备要求。(2)实验采用的胶体探针的制备方法，充分利用了AFM，可以方便的制备胶体探针，通过实验力曲线与经典文献的对比，说明了采用本文的方法制备的胶体探针可以很好的用于实验。(3)采用热噪声法标定的弹性常数，得到了很好的数据处理结果。该方法操作简单，误差较小，是一种理想的标定方法。(4)对多价盐溶液中电荷倒置现象进行了初步的研究，并通过模拟实验结果及后续计算得到了电荷倒置的发生浓度，说明这种实验方法以及后续的数据处理方法是可取的。为进一步研究电荷倒置现象奠定了坚实的基础。