溫敏膠體顆粒在不同條件下的擴散行為

I溫敏膠體顆粒在不同條件下的擴散行為本文中大致回顧了膠體科學研究歷史及以靜電穩(wěn)定的膠體懸浮液中膠體粒與粒子的運動學性質(zhì)為參質(zhì)2 奶，墨水，霧等。[3](圖1)膠體中有分散態(tài)(被分散的粒子)與連續(xù)態(tài)(分散劑)這兩格觀及質(zhì)，對于膠體系統(tǒng)中相互作用以及能夠影響其相互作用的各種因素的探究變得著重探討液溶膠的情況。應用的觀測手段。使用顯微鏡的熒光成像方法來測量膠體粒子，不僅可以一定程度上避免其它成像手段(如明場，相反差等)持續(xù)光照所可能引入的溫度梯度對系統(tǒng)附加效應是否會使我們在研究膠體系統(tǒng)時所關(guān)心的相關(guān)性質(zhì)產(chǎn)生干擾。如若忽素的影響，在研究膠體系統(tǒng)的相關(guān)性質(zhì)時我們很可能得到有所偏差甚至錯誤的這一問題正是本文中實驗所針對的主要問題。本文在對膠體系統(tǒng)的一些主要性3統(tǒng)相關(guān)性質(zhì)的作用機理給出了一些第一章研究背景m顆粒幾乎沒有直接相互作用力時，膠體顆粒依舊會發(fā)生布朗運動[5]佐證了膠體顆粒受到溶劑分子的作用力可以最終等效為兩種，一是由于溶劑粘<(R<(R)2>=Btna (1)BB4lsforceDLVO及的一個部分，且廣泛存在于各種膠體系統(tǒng)中。范德瓦爾斯力是色散力、取向力與誘導力三種力的總稱，其中以色散力作為主導，而色散力主要來源于非極性分子電子云漲落形成的瞬時偶極矩。(圖)經(jīng)過適當近似，兩個球形粒子1,2間的范德瓦爾斯相互作用勢AARRGvdW=121w26dR+R(2)12圖1范德瓦爾斯中色散力產(chǎn)生原理，色散力比起范德瓦爾斯力的另外兩種組成部分(取向力與誘導力)而言,在大多數(shù)系統(tǒng)中起到了主導作用。5，克服膠體顆粒之的情形下，由粒子中電子云漲落形成的瞬時偶極子為非極性時，色散力的力程非常短，以上公式只有在粒膠體粒子粘在玻璃板上，影響觀察。這是在制作二在其表面，形成兩其中第一層粒子自帶電荷，第二層稱為擴散層。在強電解質(zhì)條件下雙電層力是一種短程是一種短程力，力程與德拜長度同量級，即納米(nm)或埃(A)的量級。由于靜電屏有庫倫相互作用。因此帶電體粒子間的相互作用幾乎都來源于這也是雙電層力的力程在強電解質(zhì)條件下不長的原因：帶電體可以很輕松地在溶在以1w2B6(4)(4)iiir0B：離子i在本體溶液中的濃度ii0：溶劑的相對介電常數(shù)，無量綱量，與材料性質(zhì)有關(guān)rtanh0 0需要注意的是，在弱電解質(zhì)情況下(溶液中幾乎沒有自由離子，只能靠溶液及溶劑考慮其他相互作用的前提下，膠體粒子只有在相距很近時才有相互作用力。膠相互作用勢可近似為硬球間相互作用勢。在膠體系統(tǒng)中還存在著許多其他相互硬質(zhì)小球組成的膠體粒子(如玻璃、塑料等)組成的膠體系統(tǒng)的研究，對于膠體科膠體的的小球，解決了系統(tǒng)控制7提供了極大的便也是該粒子能夠?qū)囟雀淖冞M行響應的原因：在該粒子的低臨界轉(zhuǎn)變溫度(LCST)附近M離，造成聚合物網(wǎng)折疊塌陷，從而粒子體積減小。熱泳力所推送進而運動。雖然膠體系統(tǒng)89而增強，其峰值出現(xiàn)的位置也在更近的位置。改變膠體環(huán)境中的PH值同時會對相互作用力的大小與作第二章數(shù)據(jù)的采集與處理方法。m分散于水中所形成的膠體懸浮液。在光學顯微鏡下可以清晰的觀察到它們的運動情況。等。本文將主要介紹最常用的復合式光學的數(shù)個顯微鏡部件組成。通樣品出于同一條軸，即顯微鏡光路上，就得到樣品中通過改變組件間的位置關(guān)系，我們可以很好的得到整顯微鏡時的特殊要求。如暗場拍攝等。得到明系統(tǒng)定成像質(zhì)量的高低的至關(guān)重要的因素?，F(xiàn)今最常采用KoehlerIllumination明系統(tǒng)的方式r優(yōu)點，這種照明系統(tǒng)很快地得到了各大顯微鏡生產(chǎn)廠商的一致推崇，庫勒照明系統(tǒng)圖6庫勒照明系統(tǒng)原理簡圖[23]，當顯微鏡光路按照如圖排列并滿足相應的位置關(guān)系時，滿足庫勒照明關(guān)系，視場中的照明能達到最佳。(3)透過樣本的光經(jīng)由物鏡、目鏡及眼睛(或攝像機)中的折射元件共同作用，將像成在視網(wǎng)膜(或攝像機感光元件)上。優(yōu)化顯微鏡的光源，進而提高成像質(zhì)量。庫勒引起照明范圍的改變，反之亦然。光器匯聚后，照射在樣品上時是一組匯聚的平面率以及優(yōu)秀的光學切片，由此提供了最大的顯微 Smith年的諾貝爾物理學獎。路將使每個電容把自己的電荷傳給其下一個電容，直到最后一個電容。最后一個電容將連接一個電荷放大器，將電荷信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。通過這個過程的重復，控制回路將把所以電容中的電荷信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，從而完成光信號與電信號間的轉(zhuǎn)換。由于需感光耦合組件單位時間內(nèi)能夠接收信號的個數(shù)有限。不適合記錄變化過快的信號。CCD組件的工作原理示意圖[22]，在感光單元接受到光信號后，控制電路將每一個感光單元輸出的電信號進行傳輸、匯總并輸出給計算機的儲存單元。頻率的相應。如果想要得到光信號的頻率信息(即顏色信息)，需要在感光耦合組件排列用于感以在科CDongrrg(r)=1NN6(rr)(6)2Nr2pij0j=1i>jN：觀察范圍內(nèi)的總粒子數(shù)r：給定距離，單p：粒子密度，單20ij0可以看作是兩體相互作用時，在不重疊的前提下，粒子原則上可以達到觀關(guān)系：U(r)=kTlng(r)(7)B圖理，兩束光強分別為I與I的光線交點處的瞬時光強為：2I=I+I+22III12 <I>=j(I+I+2IIcos6(t))dt=I+I121212 T性疊加。而這樣的疊加，在識別粒子時，勢必會對判斷粒子中心與間距產(chǎn)生干擾，如圖圖8兩個粒子在靠近時，我們接到的散射光場將相互疊加，使程序無法正確分辨出粒子的相關(guān)信息。圖中是兩個粒子逐漸接近的過程，可以看出在粒子靠的很近時，兩個粒子幾乎無法分辨，無法確定它進行圖像修正[15]：息vrr息。v的真實信息，從而得lacement：tNrtrNiiNi=1 ii<(R<(R)2>=Bt=MSD(t)(11)na第三章實驗步驟與數(shù)據(jù)分析理觀察的區(qū)域嚴格保持在拍攝時間13.4%的以飽和羅丹明6G為分散劑的膠體系統(tǒng)的均方位移函數(shù)與對相關(guān)函數(shù)?？梢钥闯觯欠窦尤胨芯吭噭αＷ拥木轿灰扑俣却笮∨c相互作用勢沒有顯著影響。G下進行在這一步實驗中，同樣將以純水為分散劑的膠體懸浮液(對照組)以及飽和羅丹明6G水溶液為分散劑的膠體懸浮液(實驗組)作為實驗對象，并從物鏡加熱器將這樣品圖10分別代表了對照組膠體懸浮液的均方位移速率與實驗組的均方位移速率，通過數(shù)據(jù)我們可以看出，雖然實驗組與對照組中的膠體粒子在長時間內(nèi)的均方速度都出現(xiàn)了改變，并在長時間內(nèi)呈現(xiàn)出速度降低的趨勢。但實驗組的速度衰減率遠高于對照組，且選取區(qū)域在6小時后運動幾乎停滯。圖11夾在兩塊玻璃板間的膠體懸浮液中的膠體粒子在液體環(huán)境中做無規(guī)則運動時，有概率會與下底面進行接觸，受到下底面的吸引作用速度降低，甚至被俘獲于玻璃板上。而加入羅丹明6G會增強這一G出并非正比關(guān)系，說明這并非自由擴散過程，膠體粒子的擴散受到了某種限制。響(保