双电层相互作用下主动粒子系统的压强

自驱动粒子系统由可以从环境获取能量并转化为主动运动的粒子组成,与经典的被动粒子系统有显著的区别.对于这样的主动系统,是否存在经典的物态方程这一问题引起了广泛的关注.最近的研究以谐振子势场中的主动系统为模型,研究了物态方程的适定性.与之不同,本文探讨了封闭空间的主动粒子系统,在墙壁与粒子间存在双电层相互作用下,系统物态方程存在的条件及具体形式.结果表明,壁面压强与主动粒子的形状有关,当有墙壁施加力矩于主动粒子时,在力矩作用下粒子趋向转向平行于壁面的平衡态,而壁面-粒子相互作用强度增加使平行取向的趋势增强,从而使系统压强降低.此时压强和壁面的关联意味着主动系统没有通用的物态方程.同时讨论了在壁面-粒子相互作用强度极小或极大的情况下压强的形式,通过定义有效温度,给出了主动系统与理想气体类似的物态方程.此外研究发现,对于不同粒子,其形状偏离转动对称性的程度是影响主动粒子压强的关键因素.该结果对当前主动系统热力学性质的研究提供了一定的参考,并为更复杂的相互作用势下研究主动系统的热力学性质提供了基础.

表面、界面的作用与粘接机理(三)

介绍了粘接体系界面的扩散作用、机械作用、双电层吸引作用以及弱界面层的产生及其对粘合性能的影响 ,另外 ,讨论了现代表面分析技术如ESCA、ATR、EPMA、SEM、STM及AFM等在表面。

扩展的Langmuir法在低电位平板型颗粒相互作用中的应用

带电颗粒双电层之间相互作用力和能的表达式在很多工业过程的模拟和优化等方面有着广泛的应用。给出了两个平行平板颗粒处在恒电位条件时,相互作用力和相互作用能的简单计算方法。虽然这是对Poisson-Boltzmann方程在高电位情况下进行非线性简化的一个结果,然而由于它和低电位时的电位变化特点是相似的,所以适用于低电位条件下相互作用力和相互作用能的计算。由于保持了Poisson-Boltzmann方程非线性的原型,所以当颗粒之间的距离小的时候,它对高、低电位的等同平行平板型颗粒都是适用的,和精确的计算机数值解的比较表明,它的近似程度是令人满意的。

非恒温条件下全尾砂浆絮凝沉降规律研究

全尾砂浆的快速絮凝沉降对于充填工艺的完善与发展具有重要意义。通过控温设备进行全尾砂浆室内絮凝沉降模拟试验,得到不同温度下浆体絮凝过程中最大沉降速度的变化曲线,然后根据温度对最大沉降速度的影响效果将其划分为5个温度影响区间,并从双电层排斥力、分子动力学及高分子絮凝原理的角度对其影响机理进行阐述。研究结果表明:在APAM添加量为20 g/t、矿浆质量浓度为10%时,浆体最大沉降速度于20℃攀升至0.81 cm·s^(-1),随后在25℃下降至0.42 cm·s^(-1),且在5~20℃及25~40℃之间均呈上升趋势,不同温度区间内的最大沉降速度值相差可达193%。

超细二氧化钛粉末在水溶液中的分散

实验研究了不同分散剂对超细二氧化钛粉末在水溶液中分散的影响，采用分散相的沉降高度和分散后颗粒的粒度分布评价分散效果，得出六偏磷酸钠、硅酸钠、乙醇是超细二氧化钛粉末的良好分散剂. 通过测定分散相在分散介质中的(电位，分析了分散剂的分散机制，六偏磷酸钠和硅酸钠可显著提高水溶液中二氧化钛颗粒表面(电位的绝对值，乙醇在二氧化钛颗粒表面形成良好的溶剂化层，使超细二氧化钛颗粒在水溶液中获得良好稳定的分散.

中国土壤电化学的发展历程

本文介绍了土壤电化学研究历时50多年的系统成果,涉及带电粒子的化学行为、电极使用、学科渗透、工作成就、国内外影响和评价,形成集基本理论、实际应用和研究方法于一体的土壤电化学体系。在近期继承发展上,论述了电化学体系的土壤氧化还原过程及其研究法和酸化红壤修复原理与技术。前者扼要说明红壤中铝、锰离子的非等当量交换和非电性吸附;地跨湿润至干旱地区土壤氧化还原状况的水平带谱、垂直分异;有机还原性物质和无机氧化性物质的依存关系和变化规律,从而论证氧化还原过程作为土壤物质循环的转化动力(化学和生物学的)所作的贡献。后者扼要说明以铝化学为核心,土壤酸化理论、改良措施和从环保出发的工农业废弃物的利用;相反电荷胶体表面双电层的相互作用与电荷密度、离子强度、盐吸附的关系,扩散层重叠机制以及双电层作用对土壤表面性质和土壤酸化的影响。

XDLVO理论解析中药共性高分子的超滤膜污染行为

目的基于扩展的德亚盖因-兰多-弗韦-奥弗比克(extended Derjaguin-Laudau-Verwey-Overbeek,XDLVO)理论解析蛋白质、鞣质、果胶、淀粉4种中药共性高分子与超滤膜及各高分子之间的界面相互作用,预测其超滤膜污染行为。方法以蛋白质、果胶、鞣质、淀粉4种中药共性高分子作为模拟污染物进行超滤膜过滤实验。采用XDLVO理论定量分析中药共性高分子与超滤膜之间的界面相互作用,评价极性作用力(AB)、范德华力(LW)、双电层作用力(EL)对超滤膜污染的相对贡献,预测中药共性高分子的超滤膜污染行为,并将XDLVO理论预测结果与膜过滤通量进行比较分析。结果4种中药共性高分子与超滤膜之间的总界面作用能大小顺序依次为果胶>淀粉>鞣质>蛋白质,且皆为负值,表明4种中药共性高分子与超滤膜之间表现为相互吸引。其中,极性作用力最大,在总界面作用能中占主导地位;双电层作用力最小,其对总界面作用能的影响可以忽略。除果胶-果胶之间相互吸引外,蛋白质-蛋白质、鞣质-鞣质、淀粉-淀粉之间均表现为相互排斥。各高分子溶液的超滤膜通量衰减严重程度依次为果胶>淀粉>鞣质>蛋白质,其与XDLVO理论预测的各高分子膜污染行为相一致。结论XDLVO理论可以有效地预测中药共性高分子的超滤膜污染行为,为从微观角度分析中药膜污染现象提供了参考借鉴。