胶体与表面化学(1)
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胶体与表面化学(一)
0绪论
从历史角度看，界面化学是胶体化学的一个最重要的分 支，也是其中最兴旺的一个学科,两者间关系密切。而随着 科学的发展，现今界面化学已独立成一门科学，有关“界 面现象”或“胶体与界面现象”的专著在国内外已有多种 版本。
本课程主要介绍与界面现象有关的物理化学原理及应用。 它包括各种相界面和表面活性剂的相关特性，界面上的各 种物理化学作用，实验的和理论的研究方法及其重要应用 以及有关胶体(纳米材料、介孔材料)的一些知识。
0 绪 论 ---界面化学发展简史
1806 P.S. Laplace 表面张力与曲率半径关系
1869年普里（A.Dapre）研究 了润湿和黏附现象，将黏附功 与界面张力联系起来。
Pierre-Simon Laplace 1749-1827
0 绪 论 ---界面化学发展简史
1859年，开尔文（Kelvin）将界 面扩展时伴随的热效应与界面张 力随温度的变化联系起来。后来， 他又导出蒸汽压随界面曲率的变 化的方程即著名的开尔文方程。
0 绪 论 ---胶来自百度文库化学发展简史
现今所用的一些名词，如溶胶（sol）、凝胶（gel）、胶溶 （peptization）、渗析（dialysis）、离浆（syneresis）都是 Graham提出的。尽管在这一时期积累了大量的经验和知识， 但胶体化学真正为人们所重视并获得较大的发展是从1903年 开始的。这时席格蒙迪Zsigmondy（德）发明了超显微镜， 肯定了溶胶的一个根本问题——体系的多相性，从而明确了 胶体化学是界面化学。1907年，德国化学家Ostwald创办了 第一个胶体化学的专门刊物——《胶体化学和工业杂志》， 因而许多人把这一年视为胶体化学正式成为一门独立学科的 一年。接着Freundlich和Zsigmondy先后出版了他们的名著 《毛细管化学》（1909）和《胶体化学》（1902）。
J.D.van der Waals
The Nobel Prize in Physics 1910
0绪论
Applied Surface Science
Elsevier (NL) [E]
Progress in Surface Science
Elsevier (NL) [E]
Surface and Coatings Technology Elsevier (NL) [E]
0绪论
0绪论
0 绪 论 ---界面化学发展简史
1805 T . Young 提出界面张力概念
体系中两个相接触的均匀流体，从力学的观 点看就象是被一张无限薄的弹性膜所分开， 界面张力则存在于这一弹性膜中。杨还将界 面张力概念推广应用于有固体的体系，导出 了联系气—液、固—液、固—气界面张力与 接触角关系的杨氏方程。
Kelvin, Lord William Thomson (1824-1907)
0 绪 论 ---界面化学发展简史
1878 Gibbs提出了界面相厚度为 零的吉布斯界面模型，导出了联 系吸附量和界面张力随体相浓度 变化的普遍关系式即著名的吉布 斯吸附等温式。
Gibbs 1839-1903
0 绪 论 ---界面化学发展简史
0 绪 论 ---胶体化学发展简史
胶体化学作为一门学科来说，它的历史 比较一致的看法是从1861年开始的，创 始人是英国科学家Thomas Graham， 他系统研究过许多物质的扩散速度，并 首先提出晶体和胶体（colloid）的概念， 制定了许多名词用来形容他所发现的事 实。
1805-1869
British chemist often referred to as “the father of colloid chemistry.”
界面化学的统计力学研究是从范德华开 始的。1893年，范德华认识到在界面层中 密度实际上是连续变化的。他应用了局部 自由能密度的概念，结合范德华方程，并 引入半经验修正，从理论上研究了决定于 分子间力的状态方程参数与界面张力间的 关系。
50年代以后，界面现象的统计力学研究 经 过 勃 夫 （ F.Buff ） 、 寇 克 伍 德 （Kirkwood ） 、哈拉西玛 （Harasima ） 等的研究工作，取得了实质性的进展.
Surface and Interface Analysis Wiley [D]
Surface Science
Elsevier (NL) [E]
Surface Science Reports
Elsevier (NL) [E]
Thin Solid Films
Elsevier (NL) [E]
Vacuum Surface Engineering, Surface Instrumentation &
0 绪 论 ---我国的发展简史
➢ 1954年 傅鹰院士（北京大学） 中国胶体化学的奠基人之一
➢ 1955年 戴安邦院士（南京大学） 中国有了第一批胶体化学毕业生
➢ 20世纪90年代以前，只有北京大学、南京大学、 山东大学、华东师范大学有胶体界面化学的研究 机构。
➢ 1983年在北京大学召开全国第一届胶体与界面化 学会议，2002年在山东大学召开第九届全国会议。
1913-1942年期间，美国科学
家Langmuir在界面科学领域做
出了杰出的贡献，特别是对吸附、
单分子膜的研究尤为突出。
他于1932年获诺贝尔奖，被
誉为界面化学的开拓者。1916
年 提出固体吸附等温方程式
1932 Nobel Prize for Chemistry 1881-1957
0 绪 论 ---界面化学发展简史
Vacuum Technology.
Elsevier (NL) [E]
0 绪 论 ---胶体化学发展简史
胶体化学也是一门古老而又年轻的科学。 有史以前，我们的祖先就会制造陶器；汉朝已能利用纤 维造纸；后汉时又发明了墨；其他像做豆腐、面食以及 药物的制剂等等在我国都有悠久的历史，这些成品及其 制作过程都与胶体化学密切相关。 1809年，俄国化学家Scheele发现了土粒的电泳现象； 1829年英国植物学家Brown观察到花粉的布朗运动。此 后，许多人相继制备了各种溶胶，并研究了它们的性质。
0绪论
从历史角度看，界面化学是胶体化学的一个最重要的分 支，也是其中最兴旺的一个学科,两者间关系密切。而随着 科学的发展，现今界面化学已独立成一门科学，有关“界 面现象”或“胶体与界面现象”的专著在国内外已有多种 版本。
本课程主要介绍与界面现象有关的物理化学原理及应用。 它包括各种相界面和表面活性剂的相关特性，界面上的各 种物理化学作用，实验的和理论的研究方法及其重要应用 以及有关胶体(纳米材料、介孔材料)的一些知识。
0 绪 论 ---界面化学发展简史
1806 P.S. Laplace 表面张力与曲率半径关系
1869年普里（A.Dapre）研究 了润湿和黏附现象，将黏附功 与界面张力联系起来。
Pierre-Simon Laplace 1749-1827
0 绪 论 ---界面化学发展简史
1859年，开尔文（Kelvin）将界 面扩展时伴随的热效应与界面张 力随温度的变化联系起来。后来， 他又导出蒸汽压随界面曲率的变 化的方程即著名的开尔文方程。
0 绪 论 ---胶来自百度文库化学发展简史
现今所用的一些名词，如溶胶（sol）、凝胶（gel）、胶溶 （peptization）、渗析（dialysis）、离浆（syneresis）都是 Graham提出的。尽管在这一时期积累了大量的经验和知识， 但胶体化学真正为人们所重视并获得较大的发展是从1903年 开始的。这时席格蒙迪Zsigmondy（德）发明了超显微镜， 肯定了溶胶的一个根本问题——体系的多相性，从而明确了 胶体化学是界面化学。1907年，德国化学家Ostwald创办了 第一个胶体化学的专门刊物——《胶体化学和工业杂志》， 因而许多人把这一年视为胶体化学正式成为一门独立学科的 一年。接着Freundlich和Zsigmondy先后出版了他们的名著 《毛细管化学》（1909）和《胶体化学》（1902）。
J.D.van der Waals
The Nobel Prize in Physics 1910
0绪论
Applied Surface Science
Elsevier (NL) [E]
Progress in Surface Science
Elsevier (NL) [E]
Surface and Coatings Technology Elsevier (NL) [E]
0绪论
0绪论
0 绪 论 ---界面化学发展简史
1805 T . Young 提出界面张力概念
体系中两个相接触的均匀流体，从力学的观 点看就象是被一张无限薄的弹性膜所分开， 界面张力则存在于这一弹性膜中。杨还将界 面张力概念推广应用于有固体的体系，导出 了联系气—液、固—液、固—气界面张力与 接触角关系的杨氏方程。
Kelvin, Lord William Thomson (1824-1907)
0 绪 论 ---界面化学发展简史
1878 Gibbs提出了界面相厚度为 零的吉布斯界面模型，导出了联 系吸附量和界面张力随体相浓度 变化的普遍关系式即著名的吉布 斯吸附等温式。
Gibbs 1839-1903
0 绪 论 ---界面化学发展简史
0 绪 论 ---胶体化学发展简史
胶体化学作为一门学科来说，它的历史 比较一致的看法是从1861年开始的，创 始人是英国科学家Thomas Graham， 他系统研究过许多物质的扩散速度，并 首先提出晶体和胶体（colloid）的概念， 制定了许多名词用来形容他所发现的事 实。
1805-1869
British chemist often referred to as “the father of colloid chemistry.”
界面化学的统计力学研究是从范德华开 始的。1893年，范德华认识到在界面层中 密度实际上是连续变化的。他应用了局部 自由能密度的概念，结合范德华方程，并 引入半经验修正，从理论上研究了决定于 分子间力的状态方程参数与界面张力间的 关系。
50年代以后，界面现象的统计力学研究 经 过 勃 夫 （ F.Buff ） 、 寇 克 伍 德 （Kirkwood ） 、哈拉西玛 （Harasima ） 等的研究工作，取得了实质性的进展.
Surface and Interface Analysis Wiley [D]
Surface Science
Elsevier (NL) [E]
Surface Science Reports
Elsevier (NL) [E]
Thin Solid Films
Elsevier (NL) [E]
Vacuum Surface Engineering, Surface Instrumentation &
0 绪 论 ---我国的发展简史
➢ 1954年 傅鹰院士（北京大学） 中国胶体化学的奠基人之一
➢ 1955年 戴安邦院士（南京大学） 中国有了第一批胶体化学毕业生
➢ 20世纪90年代以前，只有北京大学、南京大学、 山东大学、华东师范大学有胶体界面化学的研究 机构。
➢ 1983年在北京大学召开全国第一届胶体与界面化 学会议，2002年在山东大学召开第九届全国会议。
1913-1942年期间，美国科学
家Langmuir在界面科学领域做
出了杰出的贡献，特别是对吸附、
单分子膜的研究尤为突出。
他于1932年获诺贝尔奖，被
誉为界面化学的开拓者。1916
年 提出固体吸附等温方程式
1932 Nobel Prize for Chemistry 1881-1957
0 绪 论 ---界面化学发展简史
Vacuum Technology.
Elsevier (NL) [E]
0 绪 论 ---胶体化学发展简史
胶体化学也是一门古老而又年轻的科学。 有史以前，我们的祖先就会制造陶器；汉朝已能利用纤 维造纸；后汉时又发明了墨；其他像做豆腐、面食以及 药物的制剂等等在我国都有悠久的历史，这些成品及其 制作过程都与胶体化学密切相关。 1809年，俄国化学家Scheele发现了土粒的电泳现象； 1829年英国植物学家Brown观察到花粉的布朗运动。此 后，许多人相继制备了各种溶胶，并研究了它们的性质。