膠體與界面化學

《膠體與界面化學》介紹了膠體的基本概念、膠體的製備和性質、表面活性劑、乳狀液、膠束、微乳狀液等內容，還對錶面活性劑分子在溶液中形成的囊泡、雙分子類脂膜、不溶性單分子膜以及自組裝膜等進行了介紹，並對該領域的發展前沿Pickering乳液、膠體晶體、納米液滴與納米氣泡等的基本概念和進展做了介紹。除此以外，書中結合生產和科研工作的實際，對材料科學、生命科學、環境科學、醫藥、採油等學科中同膠體與界面化學密切相關的問題進行了介紹。

章緒論1

節膠體的定義與分類1

一、膠體的定義1

二、膠體的分類1

三、分散體系及其分類2

第二節膠體與界面化學的研究內容及發展3

一、研究內容3

二、兩個根本問題4

三、膠體與界面化學的發展5

四、膠體與界面化學的現狀5

第三節膠體與界面化學的應用領域7

一、 能源7

二、信息材料7

三、醫藥與仿生8

四、環境科學9

第二章膠體的製備與純化10

節膠體的特點10

一、表面效應10

二、尺寸效應11

第二節膠體的製備條件及方法13

一、膠體的製備條件13

二、膠體的製備方法13

第三節膠體的凝聚形成法13

一、 物理法13

二、化學法14

第四節溶膠形成與老化機理22

一、溶膠形成的機理22

二、溶膠老化的機理23

第五節新相形成的熱力學基礎23

一、相關的熱力學基礎23

二、新相形成的熱力學24

第六節膠體的分散形成法25

一、分散法25

二、分散法的相關理論26

第七節溶膠的純化27

一、與粗粒子的分離27

二、與電解質的分離28

第八節均分散膠體29

一、形成原理29

二、製備方法29

三、應用32

第九節包覆粒子和空心粒子的製備32

第十節膠體晶體34

一、膠體晶體34

二、膠體晶體的製備35

三、膠體晶體的應用38

第十一節納米液滴與納米氣泡40

一、納米液滴40

二、納米氣泡40

第三章膠體的動力學性質42

節布朗運動42

一、布朗運動42

二、Einstein布朗運動公式43

第二節漲落現象46

第三節擴散現象48

一、Fick定律48

二、Fick第二定律48

三、擴散係數的測定50

四、影響擴散係數的因素52

五、擴散的應用53

第四節沉降54

一、重力場中的沉降55

二、超離心場中的沉降59

第五節滲透壓64

一、概述64

二、大分子溶液的非理想性64

三、大分子溶液的滲透壓65

四、滲透壓的測量71

第四章膠體的光學性質74

節丁道爾（Tyndall）效應74

第二節Rayleigh散射75

一、光散射的基本原理75

二、溶膠的散射現象77

三、瑞利（Rayleigh）比78

四、光散射的測量79

第三節球形大粒子的散射和吸收——Mie散射80

第四節膠體的光與色81

一、溶膠對光的吸收81

二、溶膠對光的散射82

三、金屬溶膠對光的散射82

第五節大分子溶液的光散射83

一、漲落與光散射83

二、溶液的光散射公式83

三、高聚物分子量的測定84

四、Zimm圖和均方半徑85

第六節動態光散射簡介87

第七節測量膠體顆粒形貌與表面性質的儀器簡介89

一、電子顯微鏡89

二、電子能譜89

三、掃描隧道顯微鏡89

四、近場光學顯微鏡89

第五章膠體的電學性質90

節膠體質點周圍的雙電層90

一、電動現象的發現90

二、質點表面電荷的來源91

三、 膠團結構92

第二節雙電層模型93

一、Helmholtz平板電容器模型93

二、Gouy-Chapman擴散雙電層模型93

三、Stern模型94

四、發展現狀96

第三節擴散雙電層的數學計算96

一、電荷分佈97

二、電勢分佈97

三、非水介質中的雙電層理論100

第四節電滲100

一、理論公式100

二、電滲的實驗測量101

第五節電泳103

一、理論公式103

二、電泳的實驗方法108

第六節流動電勢與沉降電勢112

一、流動電勢112

二、沉降電勢114

第六章膠體的穩定性115

節電解質的穩定與聚沉作用115

一、老化現象115

二、膠粒的電荷116

三、聚沉現象116

四、聚沉的實驗方法117

五、聚沉的實驗規律117

第二節DLVO理論120

一、Freundlich理論120

二、Mueller理論120

三、Rabinovich理論120

四、DLVO理論121

第三節快速聚沉動力學127

第四節緩慢聚沉動力學131

第五節高分子化合物的絮凝作用133

一、高分子化合物的絮凝機理133

二、高分子絮凝的微觀動力學134

三、 高分子化合物的絮凝特點135

四、高分子絮凝劑的種類及優點137

第六節高分子化合物的穩定作用137

一、高分子化合物的穩定規律137

二、穩定機構的判斷139

第七節空間穩定性理論簡介140

一、空間穩定性理論140

二、膠粒吸附高分子後的排斥作用能141

第八節空位穩定性理論簡介143

第七章表面活性劑147

節表面活性劑的定義和結構147

一、表面活性劑定義147

二、表面活性劑的結構特點148

第二節表面活性劑的分類149

一、表面活性劑的分類方法149

二、表面活性劑的結構特點及應用150

三、新型表面活性劑157

第三節表面活性劑的臨界膠束濃度（CMC）164

一、表面活性劑的臨界膠束濃度（CMC）164

二、膠束166

三、反膠束170

四、高分子膠束溶液172

五、CMC的測定方法172

六、CMC的影響因素175

第四節表面活性劑的HLB值179

一、概述179

二、求算HLB值的方法181

三、關於HLB值的幾個問題182

四、測定HLB值的方法184

第五節高分子與表面活性劑的相互作用185

一、對錶面活性的影響185

二、加溶作用明顯增加185

三、黏度加大185

四、超加和作用，形成複合表面活性劑185

第六節表面活性劑的作用及應用186

一、增溶作用186

二、潤濕和滲透190

三、分散和絮凝192

四、起泡和消泡193

五、去污作用193

六、膠束催化194

第八章雙親分子在溶液中的有序組合體196

節溶致液晶196

第二節脂質體與囊泡198

一、囊泡的結構198

二、囊泡的製備199

三、囊泡的性質201

四、脂質體、囊泡的應用202

第三節雙分子類脂膜204

一、雙分子類脂膜的製備204

二、雙分子類脂膜的性質205

三、雙層脂質膜與生物膜模擬207

第九章不溶性單分子膜209

節不溶性單分子膜209

第二節不溶性單分子膜的實際應用211

一、分子結構、分子面積、分子間相互作用的測定211

二、透過單分子膜的蒸發速率的測定212

三、高分子分子量的測定213

四、研究表（界）面反應214

五、製備超細顆粒215

第三節生物界面膜及生物膜模擬216

一、生物膜及其基本組成216

二、磷脂的單分子膜217

第四節自組裝膜219

一、單層自組裝膜的製備219

二、多層自組裝膜的製備220

三、自組裝膜的性質及應用221

第十章乳狀液、微乳狀液及Pickering乳液222

節乳狀液概述222

一、乳狀液定義及類型222

二、乳狀液的物理性質223

三、影響乳狀液穩定性的因素223

第二節微乳狀液概述224

一、微乳狀液的定義224

二、微乳狀液的製備方法224

三、微乳狀液形成的機理224

第三節微乳狀液的結構及表徵227

一、微乳狀液的類型與結構227

二、微乳狀液結構的表徵228

第四節微乳狀液的性質230

一、分散程度大230

二、熱力學穩定231

三、增溶量大231

四、超低界面張力231

五、流動性大且黏度小231

第五節影響微乳狀液形成及其類型的因素232

一、表面活性劑分子幾何構型的影響232

二、助表面活性劑的影響232

三、反離子的影響232

四、陰陽離子表面活性劑混合物的影響232

五、表面活性劑疏水基支鏈化的影響232

六、電解質的影響233

七、温度的影響233

第六節微乳狀液體系的相行為233

第七節微乳狀液的應用234

一、微乳化妝品234

二、微乳清潔劑235

三、微乳燃料235

四、金屬加工用微乳油235

五、微乳劑型藥物236

六、微乳劑型農藥236

七、微乳法分離蛋白質236

八、食品工業中的應用237

九、生態保護和環境改善中的應用237

十、化學反應介質中的應用237

十一、原油採收中的應用247

第八節Pickering乳液247

一、顆粒在液/液界面上的吸附與組裝248

二、Pickering乳液的穩定機理250

三、Pickering乳液性質的影響因素253

四、Pickering乳液在材料製備中的應用257

參考文獻260

趙繼華，蘭州大學化學化工學院，副教授，教授本科生的《膠體與表面化學》、《物理化學》，研究生的《膠體與固體表面化學》、《化學熱力學》。

研究方向為膠體化學、化學熱力學。研究工作為功能納米材料的製備及性能研究。