粘土胶体表面双电层重叠时ψδ及ψd的计算

本文依据Gouy-Chapman双电层理论导出了描叙粘土胶体表面压电层重叠时对阴离子负吸附方程。以实验为基础, 利用该方程通过计算机数值解解出粘土胶体表面外Helmhotz面(OHP)处的电位ψ_δ和两粘粒之间的中点电位ψ_d, 并对所得结果进行了讨论。     

双电层相互作用时胶体表面电位的分布及电荷密度的计算

本文以实验为基础,运用计算机数值解解出双电层相互作用时平面胶体表面电位ψ随距离X的分布,依据作者导出的双电层相互作用时胶体表面阴离子负吸附方程,计算出胶体表面外Hclmhotz面(OHP)处的表面电荷密度σ_δ;讨论了双电层相互作用程度(ψ_d/ψ_δ)对胶体表面电位分布及其表面电荷密度的影响。     

双电层相互重叠时蒙脱胶体表面阴离子的负吸附

本文用Ag-AgCl电极判断平衡,测定双电层处于不同重叠程度下肢体表面阴离子的负吸附量Γ.结果表明,胶体表面双电层相互重叠程度可由两胶体表面间的中点电位φd与外Helmhotz面处的电位φd之比表征;阴离子负吸附随双电层重叠程度和电解质浓度的增加而显著减小.     

球型胶体颗粒的表面电位和表面电荷密度的关系

胶体颗粒的表面电荷密度和表面电位之间的关系是颗粒表面的基本性质之一．要确定这个关系,需要解Poisson-Boltzmann(PB)方程,求出颗粒外的电位分布．然而对于球形颗粒,PB方程却没有解析解．Loeb等,求出了数值解,近似解析表达式虽然很多,也比较复杂,     

油田新型粘土稳定剂CETA的性能

用静态法测定了新型粘土稳定剂2-氯乙基三甲基氯化铵(简称CETA)在钙质蒙脱土上的吸附等温线;测定了由吸附引起的粘土表面Zeta电位的变化,随着吸附量的增加,Zeta电位逐渐增加,并由负值增加为正值,饱和吸附时Zem电位达到最大值。XRD的结果表明,随CETA在蒙脱土上吸附量的增加,层间距逐渐减小,达到饱和吸附量时层间距最小;另一方面通过测定页岩回收率评价了CETA对粘土膨胀抑制性的影响,结果表明,随着CETA浓度的增加页岩回收率逐渐增加,0．1％的CETA和1％的KCl溶液可以达到几乎相同的页岩回收率。从两方面证明了CETA具有良好的抑制粘土膨胀的性能,表现出CETA作为粘土稳定剂的优点。     

[Mo2O4]2+交联层柱粘土的制备及其结构和性能的研究

以[Mo_2O_4]~(2 )溶液为交联剂制备了钼交联层柱粘土。并用XRD、IR、LRS、XPS及TPD等手段对其结构及Mo的存在状态进行了研究。结果表明:[Mo_2O_4]~(2 )被交换进入了层间,所得层柱粘土的d_(?)～13A,其柱结构为Mo_xO_y的簇状氧化物。当交联剂在粘土层间的量超过粘土的交换容量时,Mo在层外表面偏析。酸性研究显示:Mo的加入使钼交联层柱粘土的酸中心数较之原土增加,并以Lewis酸为主。用异丙醇脱水和氧化反应考察钼交联层柱粘土的催化活性,结果表明,这种层柱粘土不仅具有酸催化活性,同时由于钼的引入而具有氧化活性和抗积炭性能。     

二氧化硅胶体晶体组装形貌研究

用原子力显微镜表征了二氧化硅胶体晶体的组装,探讨了二氧化硅微球用自然沉降法、抽滤法、溶剂挥发法组装时的组装行为,同时讨论了不同颗粒表面电位、不同溶剂介质及不同温度对其组装结果的影响。结果表明,颗粒表面电位是影响二氧化硅胶体晶体有序组装的重要因素之一。文中总结了最优的介质组成和温度条件,指出溶剂挥发法是较优的二氧化硅胶体晶体组装方法,其方法操作简单、周期短、得到的胶态晶体质量高,能在较大面积内高度有序。     

胶体颗粒在聚电解质多层膜表面的可控组装

利用原子力显微镜和扫描电子显微镜研究了磺化聚苯乙烯胶体颗粒在由聚二甲基二烯丙基氯化铵和聚苯乙烯磺酸钠层状自组装而成的多层膜表面的组装.该组装受表面性质影响,通过对多层膜的最外层的组装条件或利用盐溶液对多层膜进行后处理可以控制胶体颗粒在膜表面的组装密度.     

一种超支化阳离子聚合物的制备及其防膨性能

以顺丁烯二酸酐及二乙醇胺为原料，采用“一步熔融法”合成了端羟基超支化聚酯酰胺（HBP-OH）；以环氧氯丙烷改性HBP-OH制得端基为氯甲基的超支化聚酯酰胺（HBP-ECH）；以三乙胺改性HBP-ECH制得端基为季铵基的超支化聚酯酰胺（HBP-L），其结构经IR表征。研究了HBP-L的静态防膨率、耐水洗能力及对岩心的渗透伤害率。结果表明：HBP-L加量为1 wt%时，粘土防膨率为90.36%；经10次水洗后，其防膨率仍超过85%；模拟地层温度为45 ℃时，HBP-L对岩心的渗透伤害率仅3.86%。采用XRD和Zeta电位法分析了HBP-L对粘土水化膨胀及运移分散的抑制机理。结果表明：经1 wt%HBP-L处理的粘土，其晶层间距为6.91 nm，较去离子水处理层间距（4.71 nm）小；粘土表面的zeta电位由-39.2 mV升高至-19.6 mV。     

磁场对氢氧化铁胶体ζ电位的影响

本文研究了磁场对氢氧化铁胶体ζ电位的影响。实验表明在磁场作用下,胶体的ζ电位、电导率和聚沉值都发生变化,其值与磁场强度、磁化时间及胶体浓度有关。同时用电镜观察了磁作用前后的胶体颗粒,并对实验结果进行了讨论。     

氨水介质和氟处理对铝柱层柱粘土性质的影响

 分别在氨介质和钠介质中制备了层柱蒙脱土和层柱累托石,并用氟化铵、氟硅酸铵和氟铝酸铵对层柱粘土进行处理,考察了处理条件对层柱粘土结构和酸性的影响. NH3-TPD和IR分析结果表明,氨介质中制备的层柱粘土比钠介质中制备的具有更强的酸性,经氟处理后层柱粘土的酸性有较大的提高. 氨介质中制备的层柱粘土的低钠含量是其酸性改善的主要原因,而氟处理对层柱粘土酸性的提高主要来自氟对铝柱的表面作用. 氟处理层柱粘土对异丙苯裂解具有很高的催化活性.     

电位控制ZnO/表面活性剂复合多层膜在固/液界面上的自组装

通过控制固/液界面电极电位的方式, 控制表面活性剂和金属离子在电极表面的自组装, 制备出了高度取向的ZnO/表面活性剂复合多层膜. 对无机层形态和结构进行了分析, 并采用X射线反射率和X射线漫散射研究了电极电位控制下ZnO/表面活性剂复合多层膜在固/液界面的自组装生长. 结果表明, 在一定电位下, 只有当表面活性剂浓度低于其饱和吸附浓度时, 采用阶跃电位沉积方式才能明显改变复合薄膜的周期厚度; 恒电位沉积方式控制电极电位时, 随着沉积电位的提高, 多层膜层状结构由一组层状相变为多组层状相, 同时层状结构的取向变差. 实验研究结果验证了电化学自组装过程是由金属离子的还原速度和表面活性剂的吸附速度二者共同控制完成的.     

离子效应对纳滤膜表面Zeta电位测定的影响

采用流动电位法,用固体表面电位测定仪考察电解质溶液种类、浓度、p H对纳滤膜表面Zeta电位的影响。结果表明,二价离子溶液比一价离子溶液对纳滤膜表面Zeta电位作用明显,同价态离子的离子半径越小,Zeta电位越大;随着离子强度的增加,Zeta电位越小,在低离子浓度下Zeta电位值稳定性,重复性好;随着溶液p H的变化(3~10),纳滤膜的表面呈现两性性质,等电位点在p H 4.5~5.0之间。在测试纳滤膜表面Zeta电位时,推荐选择0.001mol/L的KCl电解质溶液。     

PS胶体粒子表面逐层自组装固定化SOD及其生物活性

通过逐层自组装技术成功地把超氧化物歧化酶(SOD)吸附在聚苯乙烯(PS)胶体粒子表面.zeta电位和TEM证明了聚阳离子或聚阴离子型SOD与相反电荷的聚电解质在PS胶体粒子表面的交替吸附.通过测定SOD被胶体粒子吸附后上清液的生物活性,得到聚阴离子型SOD(pH=8.0)和聚阳离子型SOD(pH=4.3)在PS胶体粒子表面的吸附量分别为12和51IU,相对活性分别为23.4%和2.9%.聚阴离子型SOD在PS胶体粒子表面能形成平滑规整的膜,导致较高的相对活性.研究结果表明,通过调节pH值,可以优化自组装固定化酶的聚集状态和生物活性     

木质素磺酸盐在烯酰吗啉颗粒表面的吸附特性

考察了常用分散剂木质素磺酸钠(Sodium Lignosulfonate, SLS)在烯酰吗啉(Dimethomorph, DMM)上的吸附性能, 并测试了吸附SLS后DMM颗粒表面Zeta电位和接触角的变化, 从理论上探讨了分散剂的吸附对农药颗粒表面物化性能的影响, 指导农药分散剂的开发. 结果显示, 浓度为0~10 g/L时, SLS在DMM表面呈现双层吸附; 低浓度(0~1.0 g/L)时, 吸附等温线符合Langmuir方程. SLS在DMM表面上的吸附属于自发、 放热吸附过程, 吸附力主要包括疏水作用、 范德华力和氢键作用力. SLS在DMM表面吸附后提高了其Zeta电位, 且SLS磺化度越高其提高作用越明显. 随着SLS溶液浓度增大, DMM在SLS溶液中的接触角先减小后增大, 到70º~80º后趋于稳定.     

用流动电位法表征纳滤膜的结构及性能

利用测量流动电位的方法考察了纳滤膜的表面电学性能对纳滤膜的截留性能的影响.首先,采用不同功能层材料制备了复合纳滤(NF)膜,考察功能层的交联时间、单体结构等对表面电性能的影响,研究纳滤膜对不同无机盐的选择截留性能与表面电性能的关系.通过流动电位法测定纳滤膜的表面电学参数,如流动电位(ΔE)、zeta电位(ζ)和表面电荷密度(σd).实验表明,这些电学参数的变化与功能层交联时间和纳滤膜截留率的变化一致,在交联时间为45 s时,3种电学参数的绝对值均最大,而纳滤膜对无机盐的截留率也最大.复合纳滤膜zeta电位的绝对值(|ζ|)按照Na2SO4>MgSO4>MgCl2变化,同截留率的变化相同.带侧基单体交联后得到的纳滤膜的表面电性能参数的绝对值小于不带侧基单体的.因此,流动电位法可用于研究复合纳滤膜的截留机理和功能层结构.     

Fe~(2+)/H_2O_2对脲醛树脂胶ζ电位及其稳定性的影响

采用胶体化学的方法对Fe2+/H2O2影响脲醛树脂(UF)胶ζ电位及其稳定性的因素进行了研究。结果表明,在pH=8.0时,脲醛树脂胶粒的ζ电位平均值约-32.5mV,粒子带负电,并以单分散形式存在。随着Fe2+离子或H2O2加入量的增加,脲醛树脂胶ζ电位的绝对值迅速减小,从而使胶粒间排斥势垒降低,胶粒发生聚集,体系粘度随之增大并最终产生凝胶。其中,Fe2+离子对脲醛树脂胶粒的ζ电位和粘度η变化的影响幅度比H2O2更为明显。pH值对胶体稳定性的影响主要表现在,pH值约为9时,体系具有最大的ζ电位,除此之外,pH值增大或减小ζ电位的绝对值均迅速减小,其中pH9时ζ电位的绝对值下降幅度更为明显。采用胶体的双电层理论对Fe2+/H2O2影响脲醛树脂胶稳定性的机理进行了探讨。     

层柱稀土盐催化合成乙二醇单烷基醚乙酸酯反应动力学

本文以Ce(SO4)2进行了酯化反应动力学进行研究,比其它类型催化剂具有较高的催化反应活性,通过Ce4 阳离子进行层间取代增大了层柱粘土催化剂的L酸及B酸位的数量和强度,酯化反应过程中生成的水受到Ce4 的诱导作用,进而造成L酸位向B酸位转换(B酸为主),导致催化剂表面产生较强的B酸酸强度.pH值测定提供了有力支持,结果表明:只有B酸位大于70%,并且在加人层柱粘土催化剂后乙二醇单烷基醚溶液pH值小于1时,在50～150℃的温度范围内才有良好的酯化反应活性和选择性.活性实验表明了层柱粘土催化剂可以重复使用,XRD也表明了新鲜的和重复使用的催化剂组成和晶相一样;同时对反应动力学作用用积分法进行研究,提出了这类反应本质的一般动力学方程.     

平流式流动电位测试系统的研制

分离膜表面的荷电化显著地影响着膜的分离性能和耐污染能力。因此,定量化表征膜表面电性能具有重要的理论价值和实际意义。作者在前期透过式膜流动电位测试系统研发工作的基础上成功地研制了平流式流动电位测试系统,并且首次将恒电流法测膜体电导引入膜表面ζ(Zeta)电位的确定过程中。以自制不同共混比的合金荷电膜为测试对象,利用该测试系统和经典的Helmholtz-Smoluchowski(H-S)方程及其变体得到了不同pH下的膜表面Zeta电位,从而揭示了膜表面电导、膜体电导对膜表面Zeta电位的贡献,并展示了该流动电位测试系统的有效性。     

凹土-辣根过氧化物酶复合材料制备及其细胞过氧化氢检测

将辣根过氧化物酶(HRP)固定到凹凸棒石粘土(Attapulgite,简称凹土)表面,制得HRP-凹土纳米复合物(HRP-Attapulgite),并采用电化学阻抗、紫外光谱和红外光谱技术表征了HRP固定化过程.HRP-Attapulgite电化学性质测试表明,凹土能促进HRP的直接电子转移,其循环伏安曲线有一对良好的氧化还原峰,峰电位分别为Epc=-370 mV,Epa=-300 mV,式量电位E0′=-335 mV.凹土表面HRP的H2O2响应电流与浓度(0.3~75μmol·L-1)呈线性关系.该电极可用于巨噬细胞中微量H2O2的测定.