胶体与界面化学

<正>胶体与界面化学是研究胶体分散体系和界面现象的一门科学,其自身的多学科交叉特性使得它与许多基础和应用科学都有着密切的关联,不仅在食品、化妆品、医药、涂料等传统领域发挥着不可或缺的作用,而且日益在能源、环境、生物医学、先进材料等面临严重危机或巨大挑战的领域得到广泛的应用,在社会经济可持续发展中占有重     

胶体晶体制备与应用研究进展

不同于由分子、原子或离子所形成的晶体,胶体晶体是由单分散的微米或亚微米胶体颗粒组装形成的二维或三维有序阵列结构.与通常晶体相比,胶体晶体中占据每一个晶格点的是单分散的胶体粒子.由于具有特殊的周期性晶格结构和光学、模板等性能使其在制备三维有序大孔材料、光子晶体和传感器等领域有着重要的应用价值,受到科学界和工业界的广泛重视.本文综述了近几年来在胶体晶体制备和应用领域研究的最新进展,包括单分散胶体颗粒的制备及功能化、不同类型胶体晶体的自组装制备和图案化、以及胶体晶体在构筑晶体结构模型、二维有序微结构、三维有序大孔材料、光子晶体、传感器和仿生材料等领域的应用,并对其未来研究发展的方向进行了展望.     

书讯

《化学学科进展》主编:张礼和出版:化学工业出版社2005年8月定价:65元化学科学作为一门实用科学在国民经济中起着重要作用.本书以我国化学科学基础研究近年来所取得的进展为着眼点,介绍了国际化学科学发展的趋势,展望了未来化学科学的发展前景,突出了新兴学科,如绿色化学、化学     

基于自组装胶体晶体构筑有序微结构

有关胶体晶体自组装以及以胶体晶体为模板制备有序图案化微结构方面的研究, 由于方法简便、结构多样、重复性好等优点, 近年来受到越来越多的关注. 本文系统总结了我们在胶体微球和胶体晶体领域开展的研究工作, 主要包括: 无机或聚合物胶体微球的设计制备、纳米复合及功能化; 结合聚合物材料可溶涨、可拉伸、热形变等特性构筑图案化胶体晶体、非球形对称胶体晶体、非紧密堆积胶体晶体等特殊结构; 以胶体晶体为模板制备三维大孔骨架、纳米环、纳米碗阵列等有序微结构等.     

均匀球状α-Fe_2O_3胶体粒子的制备

所谓均匀胶体粒子是指不但组成、形状相同,而且粒子尺寸分布十分狭窄的胶体粒子。均匀胶体粒子在研究胶体界面双电层的电特性,吸附特性以及絮凝稳定性等方面具有重要的理论意义。由于均匀胶体性质的重现性,才使得对溶胶体系的研究走向真正的定量化。尤其对于球状粒子。在理论研究中具有模型简单、数学处理较方便等优点。在工业中,如防腐、催化     

调聚反应在有机合成中的应用

近几十年来,化学科学和化学工业发展史上的特点是高分子化合物化学的蓬勃发展。由于这门科学的发展,创造了许多新型的合成材料。合成材料的大规模生产,对合成原料的制造方法     

黄河、长江和钱塘江水体中的胶体有机碳

探讨了切向超滤技术在天然水胶体有机碳研究中的应用,并对黄河,,长江和钱塘江３个测站水样中的胶体有机碳进行了测定,测定结果表明：在３个测定水样中,胶体有机碳占总溶解有机碳的比例平均为６８．６％,因此在有机碳的入海通量和生物地球化学循环中,胶体有机碳可能发挥着重要的作用。     

活性胶体的个体行为与动态自组装

近几年,活性物质的研究引起了科学界的高度兴趣,它们能够依靠不断消耗周围的能量实现自驱动,同时使系统处于热力学非平衡态,例如鱼群、鸟群、细菌菌落以及细胞组成的组织等.在这些群体中,个体成员之间可以通过某些简单的规则进行"通讯",进而呈现出有趣且相对复杂的群体行为.长期以来,细菌被用作模型系统以研究个体行为如何导致群体行为.最近,对能够自主运动和动态自组装的人造胶体颗粒的研究快速发展,并且受到了广泛的关注.这类胶体颗粒又被称为微纳米马达,能够自发运动,并且易于制备和功能化,具有良好的均一性,因而能作为细菌的补充,帮助我们更好地研究活性物质.本文综述了活性胶体领域近几年的主要发展,包括自然界中存在的微生物和人造胶体颗粒.在对细菌的研究进行简要介绍后,重点介绍了人造活性胶体颗粒实验方面的进展.首先介绍了几种主流的人造活性胶体体系,并且着重介绍了其驱动机理;随后概述了这些活性胶体颗粒在动态自组装方面的研究进展.活性胶体颗粒之间可以经由化学物质梯度、静电力相互作用、范德华力以及流体力学相互作用等机制,出现成对组装、团簇、群聚以及其他动态行为;最后对本领域未来的发展进行了讨论和展望.     

双基片垂直沉积法制备稳定的胶体晶体晶片

结合了垂直沉积和微隧道毛细管方法,我们发展了双基片垂直沉积法,并利用该方法简单高效地制备了高质量的胶体晶片。宏观上的亮丽颜色和紫外可见光谱,以及扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)照片都证明了胶体晶片内部具有高度有序的胶体晶体结构。在利用该方法构筑胶体晶片的过程中,毛细力和介质挥发作用对胶体晶体的形成起到了至关重要的作用;而双基片的限制和保护作用则赋予了胶体晶片较高的稳定性。通过将不同直径的微球所构筑的胶体晶片进行组合,我们获得了集多个胶体晶片光学性质于一身的组合胶体晶片。此外,该方法制备的胶体晶片不仅可以直接作为光学器件,还可以作为模板用于构造有序的多孔结构。     

技术与现代社会

卜内门化学工业有限公司(ICI)的宣传杂志“Endeavour”现在办成了科学历史和化学启蒙的科学综合性杂志。主编T.I.Williams最近回忆了50年的历史,他说科学和技术似乎走上了和平与繁荣的高速发展道路,在进入约束时代之后,怀疑时代的继续,振动子振动得很远。他谈到现代社会所面临的重大问题是环境和能源。为解决环境和能源问题,技术人员必须返回到原先的信念,重新宣布。     

懂科学才会爱科学

对全球40多个国家所做的一项研究分析证明了一个长久以来的假设。一个人越了解科学，就越倾向于支持科学探究。     

结晶化胶体阵列的制备及其可调光子带隙性质

利用离子交换方法制备了由单分散聚苯乙烯微球(直径为70和140 nm)构成的结晶化胶体阵列结构, 研究了其光子带隙随微球体积分数和分散剂类型的变化规律, 以及在结晶化胶体阵列中荧光素染料的发光性质. 这种结晶化胶体阵列结构可以用作可调带隙的液态光子晶体, 在传感器、光子带隙材料、凝聚态物理等领域有广泛的应用前景.     

从煤焦油进展到一个丰富多样的大工业--75年化学工业进展回顾(上)

一方面是由于战争的需求和破坏，另一方面通过无限的创造性和企业界的创业精神，化学工业改变了世界的面貌。简略化学史煤过去是、现在仍是一种储藏丰富的原料。它们占有全世界被证实的总矿物燃料储量的75％。但在20年代初，石油生产者和化学品制造商开始建立实验室研究装置，来研究怎样使用石油和天然气，因为它们作为有机原料比煤便宜。然而，直至1923年《工业与工程化学》杂志首次新闻版问世，煤依然是化学工业成长的发动机。30年代世界性的大萧条，并没有严重影响石油化学工业的发展。联合碳化物公司（UnionCarbide）和美国的英荷壳牌…     

金属酞菁在二氧化钛胶体表面光诱导电子转移

在半导体胶体表面进行的光诱导电子转移过程是当前光化学研究的一个活跃领域.多数半导体材料导带与价带间的能隙约为3eV,对紫外光有较强的吸收,但却不能有效利用日光中的可见光.若在半导体胶体体系中加入特定的光敏剂,使之吸附在半导体胶体表面,则光敏剂受光激发后,能够将其电子转移至半导体的导带,并可进一步传递给其它物质,使其发生氧化还原反应,从而扩展了半导体材料的光响应范围.     

化工过程强化与微反应技术——构筑高效、节能、清洁的未来化工厂的新技术

化工过程强化正在孕育化学工业的变革化学工业与我们的生产和生活密切相关,医药、农药、塑料、橡胶、涂料、汽油、柴油等都是化学工业制造的。传统化工给人的印象是高耸塔群林立,刺激气味迎面扑鼻,粉尘液滴四处飞溅,能耗高且对环境的污染怵目惊心。不过,化工过程强化技术的出现     

计算机模拟剪应力场下胶体聚团的现状及展望

胶体是我们日常见得最多、也是最复杂的一种流体,由于其易于聚团的特性,使得其物理化学性质经常发生相当大的变化,从而不但妨碍了人们对这种复杂流体的认识,而且影响到产品的质量和使用.因此,这一领域一直是研究者关注的焦点.计算机和计算机模拟技术的迅速发展,使得在原子、分子水平上对胶体聚团特性的研究成为可能,本文简述了90年代以来计算机在模拟剪应力作用下胶体聚团方面的进展,尤其是在三个热点方向上当前计算机模拟研究的状况.     

科学信息

Physics Today《今日物理》Vol.46.No.4,1993年 1.对行星系形成的探讨探讨行星系的形成与地球上人类起源密切相关。从18世纪拉普拉斯所处的年代至今,这项研究一直是现代天文学和行星科学的中心课题之一。研究证据表明,行星系在银河系中是众多纷繁的,而且许多行星上都有着适合于生命存在的条件。 2.入门性的大学物理研究项目从60年代起对物理学家的需求已基本达到平衡,但是导论性的物理学教科书却越编越厚,内容陈旧。     

浓度对薄凹液层胶体悬浮液干燥花样形成的影响

研究了不同浓度下厚度较薄的凹液层胶体悬浮液干燥过程及花样, 利用照相机实时拍摄不同浓度下胶体悬浮液的干燥过程. 结果表明随着浓度的增加, 最终干燥花样圆环宽度增加, 而数目明显减少; 干燥过程分为5阶段, 其中包含两阶段马兰哥尼对流; 对流能够影响悬浮液内胶体颗粒的自组装和薄膜形貌, 第一阶段对流导致薄膜边缘厚、中心薄, 第二阶段对流伴随接触线的钉轧-滑移运动, 导致多重宽环花样形成.     

四季如画

新年伊始,本刊忠实读者吴正安先生给《世界科学》杂志寄来了多幅他利用业余时间拍摄的反映大自然的精美照片,希望《世界科学》这朵科普园地的小花越开越绚丽。     

基于腹色蜉复眼防水汽机理的仿生功能表面

研究了腹色蜉复眼表面的防水汽功能,利用扫描电子显微镜(SEM)及激光共聚焦显微镜(CLSM)表征了其表面结构,在此基础上借助Cassie模型解释了其防水汽机理.利用激光干涉光刻技术(LIL)及胶体刻蚀技术(CL)制备了人工腹色蜉复眼表面并进一步研究了其表面防水功能,同时讨论了其防水功能的影响因素及作用规律.结果表明腹色蜉复眼表面本征接触角越大,小眼上下半径比越小,防水功能越强.特征尺寸为350 nm的类腹色蜉复眼结构优化表面其静态水接触角为160°±5°,滚动角约2°,呈超疏水状态,具有优良的防水、自洁功能.该研究旨在应用于新型防水、防雾材料表面的研发.