第一篇：《膠體與界面化學》總結報告

《膠體與界面化學》之“膠體的制備與純化”總結報告

膠體（Colloid）又稱膠狀分散體（colloidal dispersion）是一種均勻混合物，在膠體中含有兩種不同狀態(tài)的物質，一種是分散介質（連續(xù)相），另一種是分散粒子（不連續(xù)相）。膠體與界面化學是研究界面現(xiàn)象及除小分子分散體系以外的多相分散體系物理和化學性質的科學。內容涉及：各種界面現(xiàn)象、表面層結構與性質以及各種分散體系的形成與性質。

膠體按照分散劑狀態(tài)不同分為：氣溶膠、液溶膠和固溶膠；按分散質的不同可分為：粒子膠體、分子膠體。常見的膠體有Fe(OH)3膠體、Al(OH)3膠體、硅酸膠體、淀粉膠體、蛋白質膠體、豆?jié){、霧、墨水、涂料、AgI、Ag2S、As2S3、有色玻璃、果凍、雞蛋清、血液等。膠體能發(fā)生丁達爾現(xiàn)象，產生聚沉、鹽析、電泳、布朗運動等現(xiàn)象，具有滲析作用等性質。廣泛用于農業(yè)生產、醫(yī)療衛(wèi)生以及工業(yè)生產等領域。本文就膠體的制備和純化方法做一下學習總結。

一、膠體的制備

膠體物系制備[1]有兩種方法：分散法和凝聚法。分散法是使粒子較大的物質分散成膠體物系，通常利用機械能和電能等以達到分散的目的。最常用的是膠體磨，氣流粉碎，也可用超聲波，電弧等。凝聚法是使溶質分子、原子或離子自行結合成膠粒大小而制成凝膠的方法，通常分物理凝聚法和化學凝聚法兩類。膠體物系制備方法如圖。

機械分散主要使用膠體磨和氣流粉碎機。物料進膠體磨之前，先入球磨機粉碎至0.2mm左右，再進膠體磨粉碎到1μm(1000nm)以下，最小可達10nm。為了防止極微小顆粒聚結，一般還加少量表面活性物質如丹寧或明膠等作穩(wěn)定劑。工業(yè)上常利用此法制備膠體石墨、油漆和礦物顏料等。氣流粉碎機是一種高效超細粉碎設備，它被廣泛用于染料、技術陶瓷及制藥等行業(yè)，它也可將物料粉碎至1μm以下。

超聲分散是用頻率大于20000Hz，人耳不能聽到的彈性波將物料撕碎。實驗室常用此法將某些松軟的物質分散，或將一種液體分散在另一種液體中以形成乳狀液。

電弧分散主要用于制備金屬的水溶膠。該方法是將被分散的金屬作電極，插入水中，通電使之產生電弧。在高溫下金屬被氣化，遇水冷凝成膠粒。加少量堿作穩(wěn)定劑。

物理凝聚是將被分散物質的蒸氣驟冷或改換溶劑或驟冷飽和溶液等使被分散物質凝聚成膠體粒子。如將汞蒸氣通入冷水中就可得到汞溶膠；將含松香的酒精溶液滴入水中，由于松香在水中的溶解度低，溶質成膠粒的大小析出，形成松香的水溶膠；用冰驟冷苯的飽和水溶液得到苯的水溶膠。

化學凝聚是利用化學反應在適宜的反應條件（反應物的濃度、溶劑、溫度、pH值和攪拌等）下，生成的不溶物由分子分散狀態(tài)逐步凝聚達到膠體狀態(tài)的方法。為此必須使反應物的濃度很低，并緩慢混合，而不至于生成沉淀。比如，姚明明等[2]使用化學凝聚法成功合成了穩(wěn)定的TiO2溶膠；邢林莊等[3]采用檸檬酸鈉還原法制備了納米金膠體；周波等[4]采用單質硅粉水解法，經(jīng)過初級粒子制備和粒子多級生長，制備了單分散的大粒徑硅溶膠。按照化學反應的類別，可分為復分解反應、分解反應、還原反應、氧化反應和水解等幾種。如用AgNO3稀溶液與KCl稀溶液進行復分解反應：

AgNO3+KCl=AgCl↓+KNO3 其中任何一種適當?shù)剡^量，就可制得穩(wěn)定的AgCl溶膠。將FeCl3緩慢滴入沸水中，即得紅棕色的Fe(OH)3膠體：

FeCl3+H2O=Fe(OH)3+3HCl 膠體的純化

最初制備的溶膠常含有過多的電解質或其他雜質，它們不利于溶膠的穩(wěn)定，因此需將其除去，即所謂膠體物系的凈化[1]。最普通的方法是滲析法。滲析法是將待凈化的溶膠用半透膜（羊皮紙，動物膀胱膜，硝酸纖維和醋酸纖維等）與溶劑隔開，溶膠中的電解質或其他雜質（分子、離子）就可穿透半透膜進入溶劑。若不斷更換溶劑，即可將多余的電解質或其他雜質移去，達到凈化的目的。

為了提高滲透速度，可在半透膜兩側加一電場，以加速離子遷移，這就是電滲析法。另外，增加半透膜兩邊濃度差，擴大半透膜面積或適當?shù)靥岣邷囟染墒節(jié)B析加速。

應當指出，適當數(shù)量的電解質對溶膠是起穩(wěn)定作用的，因此，滲析法凈化溶膠要注意控制時間，以保證穩(wěn)定溶膠所需的電解質。溫度過高將加劇布朗運動，也會破壞溶膠的穩(wěn)定性。膠體的純化還有其他方法，比如閆峰等[5]采用差速離心法成功實現(xiàn)了膠體金探針的純化；Marcell Pálmai等[6]分別采用離心、過濾、滲析的方法實現(xiàn)了硅溶膠的純化。參考文獻

[1]趙振國.應用膠體制備方法[M].北京: 化學工業(yè)出版社, 2008: 15-20 [2]姚明明, 楊平, 盧萍.TiO2膠體的制備研究[J].固原師專學報（自然科學版）, 1999, 20(6): 14-17 [3]邢林莊, 李東, 陳斌, 吳文娟, 王國祥.納米金膠體的制備及其對血液光吸收性的影響[J].中國激光, 2015,42(6): 1-9 [4]周波, 張春芳, 白云翔, 顧瑾, 孫余憑.單分散大粒徑硅溶膠的制備[J].硅酸鹽通報, 2015, 34(4): 1036-1040 [5]閆峰, 蘭海楠, 王珊珊等.豬繁殖與呼吸綜合征病毒單克隆抗體膠體金探針的制備與純化[J].獸醫(yī)科技, 2010, 37(11): 119-120 [6]Marcell Pálmaia, Lívia Naszályi Nagya, etal.Preparation, purification, and characterization of aminopropyl-functionalized silica sol[J].Journal of Colloid and Interface Science, 2013,(390): 34-40

第二篇：刊名-膠體界面化學期刊匯總

【刊名】Advances in Colloid and Interface Science 【簡介】《膠體與界面科學進展》, 創(chuàng)刊于1967年，是由荷蘭（Elsevier Science）出版的英文刊，期數(shù):16,國際標準刊號：ISSN:0001-8686, 該刊被世圖2003版《國外科學技術核心期刊總覽》收錄，該刊被SCI收錄，2006年影響因子為3.79。

【征稿內容】刊載界面與膠體現(xiàn)象以及相關的化學、物理、工藝和生物學等方面的實驗與理論研究論文，多用英文發(fā)表，間用德、法文?！就陡逍畔ⅰ?/p>

地址：PO Box 211,Amesterdam,Netherlands,1000 AE 網(wǎng)址： http://

【刊名】Progress in Surface Science 【簡介】《表面科學進展》，創(chuàng)刊于1971年，是由英國（Elsevier Science）出版的英文月刊，國際標準刊號：ISSN:0079-6816，該刊被世圖2003版《國外科學技術核心期刊總覽》收錄，該刊被SCI收錄，2006年影響因子為5.968。本館有紙版收藏。本館有電子館藏。【征稿內容】刊載金屬、非金屬、液相、氣相、固相等各種材料、各種存在狀態(tài)的表面物理與化學現(xiàn)象等表面科學領域當前研究進展的評論?！就陡逍畔ⅰ?/p>

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【刊名】Surface Science 【簡介】《表面科學》（包括《表面科學快報》），創(chuàng)刊于1964年，是由荷蘭（Elsevier Science）出版的英文半月刊，國際標準刊號： ISSN:0039-6028，該刊被世圖2003版《國外科學技術核心期刊總覽》收錄，該刊被SCI收錄，2006年影響因子為1.88。本館有電子館藏?！菊鞲鍍热荨靠d界面物理和界面化學的基礎理論和實驗研究論文?！就陡逍畔ⅰ?/p>

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【刊名】Surface Science Reports 【簡介】《表面科學報告》，創(chuàng)刊于1981年，是由美國（Elsevier Science）出版的英文月刊，國際標準刊號：ISSN: 0167-5729，該刊被世圖2003版《國外科學技術核心期刊總覽》收錄，該刊被SCI收錄，2006年影響因子為9.304。本館有電子館藏?！菊鞲鍍热荨靠d金屬、半導體和絕緣體表面和界面性能及有關的實驗技術和方法方面的理論與實驗研究論文和評論。偏重于固體和流體界面及其電子和原子結構的基礎研究?！就陡逍畔ⅰ?/p>

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第三篇：高三化學膠體教案

第二單元

膠體的性質及其應用

一、教學目標

1．了解分散系的概念；了解膠體的概念；了解膠體的性質；了解膠體的實際應用。

2．掌握膠體與溶液，懸濁液，乳濁液的區(qū)別；掌握膠體的精制方法；理解丁達爾效應，布朗運動和電泳現(xiàn)象產生的原因。

二．教學建議

1．充分利用初中已有的溶液、懸濁液、乳濁液的知識，列表比分散系的有關知識。要重視以舊帶新，聯(lián)系已學過的與膠體知識有關的基礎，以達到邊復習邊舊知識、邊學習新知識的目的。

2．結合實驗和列表比較，從觀察比較中認識膠體的本質特征。

3．膠體內容學習過程中學生會感到記憶難、應用難等問題，教學中要注意引導和幫助學生整理知識、歸類知識。

第一節(jié)

膠體

一．教學目標

1．理解膠體的基本概念，了解膠體特征。

2．能夠從分散質微粒的大小、分散系的性質等角度理解膠體與溶液、懸濁液、乳濁液的區(qū)別。

3．掌握膠體的本質特征，以及膠體的精制。理解氫氧化鐵膠體的制法原理。

二、教學過程

1．我們平時所接觸到的分散系一般有三種，即 ________、__________、_________，我們把分散系分成以上三種的依據(jù)是 _________，當分散質粒子直徑小于1 nm時，是_________，大于100nm時，是_________，在1 nm～100nm之間時是 _________。

2．如何分離膠體與濁液_________，如何分離膠體與溶液_________；如何分離濁液與溶液_________，膠體凈化的方法是_________，為什么可以采用該辦法_____________。

3．膠體的形成不是物質_________的反映，而是物質的一種_______形式。根據(jù)分散劑的不同，可分為溶膠，如 _________；______溶膠，如_________溶膠，如_____等。

三、重點、難點點撥

1．如何理解膠體的本質特征和滲析的關系膠體粒子的直徑在1 nm～100nm之間是膠體的本質特征，也是膠體區(qū)別于其他分散系的依據(jù)，同時也決定了膠體的性質。

膠體粒子直徑較大，不能透過半透膜，但分子或離子可以透過半透膜，據(jù)此可以通過“滲析”的方法制某些膠體。滲析是一種分離操作，通過多次滲析或把半透膜袋放在流動的水中，可以使膠體得到更好的精制。

2．為什么有的高分子溶液具有膠體的某些性質？

高分子化合物溶于適當?shù)娜軇┲?，就成為高分子溶液，它具有雙重性，一方面由于分散質顆粒太小與溶膠粒子相近，表現(xiàn)出溶膠的某些特性，例如不能透過半透膜，因此高分子溶液可納入膠體研究范疇。另一方面高分子溶液是分子分散體系，又具有某些真溶液的特點，與膠體有許多不同的地方。例如：高分子溶液一般不帶電荷，溶膠粒子則帶電荷。高分子溶液的穩(wěn)定是它的高度溶劑化起了決定性作用，粒子不帶電也能均勻地分散在溶液中。

高分子化合物能自動溶解于適當?shù)娜軇┲?，當蒸發(fā)溶劑后，再加入溶劑仍然自動溶解。膠體溶液則不能由自動分散來獲得，膠粒一旦凝聚出來，一般很難簡單地用加人溶劑的方法使之復原。

3．膠體較穩(wěn)定的原因：①膠體中膠粒體積小，被介質分子碰撞而不易上浮或下沉，凝析；②膠體中膠粒帶有同性電荷，相互排斥的結果不易凝析出來。

4．膠粒帶電的原因：膠體中單個膠粒的體積小，因而膠體中膠粒的表面積大，因而具備吸附能力。有的膠體中的膠粒吸附溶液中的陽離子而帶正電；有的則吸附陰離子而帶負電膠體的提純，可采用滲析法來提純膠體。使分子或離子通過半透膜從膠體里分離出去的操作方法叫滲析法。其原理是膠體粒子不能透過半透膜，而分子和離子可以透過半透膜。但膠體粒子可以透過濾紙，故不能用濾紙?zhí)峒兡z體。習題精析

[例1]下列關于膠體的說法中正確的是（）

（A）膠體外觀不均勻

（B）膠粒做不停的，無秩序的運動（C）膠粒不能通過濾紙

（D）膠體不穩(wěn)定，靜置后容易產生沉淀

[解析]膠?？梢酝高^空隙較大的濾紙，但不能透過空隙較小的半透膜。膠體是比較穩(wěn)定的分散系。

[答案]B [例2]膠體是比較穩(wěn)定的分散系的主要原因是 A.膠粒直徑在1 nm-100nm之間 B，同種膠體的粒子帶有同種電荷 C.膠體溶液顯電中性 D.膠粒是運動的

[解析]膠體穩(wěn)定的原因是其中的膠粒帶電荷，并且同種膠體的粒子帶同種電荷，同種電荷相互排斥，因而膠體穩(wěn)定。

[答案]B

[例3]下列各種物質中，常用滲析方法分離的是

（）（A）CaCO3和Na2CO（B）NaCl和KNO3

（C）CCl和水

（D）Fe(OH)3膠體和FeCl3溶液 [解析]滲析方法適用于膠體和溶液的分離。[答案]D [例4]下列兩種物質混合后，所形成的分散系屬于膠體的是（）（A）溴水和汽油

（B）硫代硫酸鈉和鹽酸（C）乙二醇和甘油

（D）雞蛋清和甘油

[解析lA形成的是溴的有機溶液，B形成的是單質硫沉淀和NaCI溶液，C二者物質互溶，D形成的屬高分子溶液，也屬于膠體的范疇。

[答案]D [例5]氯化鐵溶液與氫氧化鐵膠體具有的共同性質是（）。

（A）分散質顆粒直徑都在l～100nm之間

（B）能透過半透膜（C）加熱蒸干、灼燒后都有氧化鐵生成（D）呈紅褐色

[解析]從分散系角度來分類，氯化鐵溶液和氫氧化鐵膠體屬于不同的分散系。氯化鐵溶液屬于溶液，其中的分散質微粒是Fe3+和Cl-離子。氫氧化鐵膠體屬于膠體，其中的分散質氫氧化鐵構成的膠粒，分散質的直徑要大一些。但兩者加熱蒸干、灼燒后，都會得到氧化鐵。

[答案]C。

第四篇：“膠體與表面化學”課程建設與實施方案的探討

摘 要：我校石油工程專業(yè)是教育部首批“本科教學工程、專業(yè)綜合改革”的試點專業(yè)，“膠體與表面化學”作為石油工程的專業(yè)技術基礎課程，被石油工程學院推薦為重點建設及改革的課程之一。主講該課的三位教師依據(jù)“以人為本”的科學發(fā)展觀，為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，引導學生參與該課的實踐教學，調動了學生學習“膠體與表面化學”的積極性，并對該課程的改革方案進行了探討。

關鍵詞：膠體與表面化學 課程建設 實施方案 創(chuàng)新 探討

中圖分類號：g64 文獻標識碼：a 文章編號：1673-9795（2013）08（a）-0174-01

近年教育部啟動了“本科教學工程”“專業(yè)綜合改革”的試點工作，我校的石油工程被列入首批試點專業(yè)的名單。專業(yè)課程的建設是教學改革的核心和重點，是保證和提高教育質量的基礎和前提。我校本著優(yōu)先建設專業(yè)基礎課程和專業(yè)主干課程的原則，對石油工程專業(yè)的基礎課“膠體與表面化學”提出優(yōu)先建設和教學改革的要求。我院主講該課程的老、中、青三名教師在努力提高自身教學水平和學術素養(yǎng)的同時，從課程建設和實施方案等方面進行研究，為該課程乃至石油工程專業(yè)的整體教學和綜合改革進行了先期探索性研究。

課程建設的指導思想

自1992年起，我校經(jīng)歷了二十多年的教育教學改革和實踐，現(xiàn)已逐步走上科學化、規(guī)范化和制度化的軌道。石油工程學院在多年的改革和創(chuàng)新過程中，評選出了一批校級優(yōu)質課和校級以及省級的精品課，主干課程“石油工程”被評為國家級精品課。學院每兩年即對本科生課程進行教學大綱、教學方案以及教學內容進行全面修訂，對課程建設和評價實施方案進行整改。

石油工程專業(yè)課程建設應突出本科生的素質教育和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，為我國的石油與天然氣行業(yè)的二次創(chuàng)業(yè)培養(yǎng)出一批德智體美全面發(fā)展的優(yōu)秀學生，為我國的現(xiàn)代化建設培養(yǎng)出基礎扎實、知識面寬、實踐能力強和具有創(chuàng)新精神的“卓越工程師”[1]。

“膠體與表面化學”可以解釋和解決包括油氣井工程和石油與天然氣開發(fā)及采油工程等研究方向在內的石油工程專業(yè)所遇到的化學問題[2]。例如，鉆井液有油氣井工程的“血液”之稱，要鉆出優(yōu)質井，就必須使用具有一定穩(wěn)定性的鉆井液。常用鉆井液為水基，類似于膠體分散體系。油氣鉆井過程中遇到的卡、漏、塌、噴等系列難題，都可以用“膠體與表面化學”中的膠體基礎理論知識來解釋，并提出切實可靠的鉆井液調控方案。石油與天然氣開發(fā)與采油過程中遇到的砂、蠟、水、稠、低等問題，則多可以用“膠體與表面化學”中的表面化學知識來解釋和解決。例如，利用表面活性劑的洗滌作用，可以提高地下原油的洗油效率，從而提高原油采收率。只有掌握了該課程的基礎理論知識，才能加以運用以解決石油工程中所遇到的實際問題。

具體落實到“膠體與表面化學”的課程建設和實施方案時，我們認為，指導思想應該是適當引入專業(yè)名詞，在講授基礎知識的同時，輔之以相關的專業(yè)知識，以調動學生的學習積極性，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力。同時，主講教師還應主持和設計實踐教學，讓學生參與其中，不僅為了培養(yǎng)學生的動手能力，更是為了培養(yǎng)學生積極創(chuàng)新的能力。

課程建設和實施方案

《大學》提出“格物、致知、誠意、正心、修身、齊家、治國和平天下”，我們這些自甘清貧的大學一線教師雖欲“獨善其身”，但更希望的卻是自己的學生能聞達，進而“兼濟天下”。為了培養(yǎng)出我國新一代石油工程行業(yè)應用型卓越人才，我們教師自身不僅需要有堅實的理論基礎和豐富的基礎應用研究經(jīng)驗。

課程建設首先強調的是師資隊伍的整體結構和整體素質。我院共有三位主講“膠體與表面化學”課的教師，年長教師不僅具有一流名校的化學專業(yè)博士學歷，還主持承擔過我國各大油田的多項科研項目，有豐富的科學研究經(jīng)驗；中年教師一直從事著油田化學領域的教學和科研工作，參與過學校的教學改革項目、“國家大學生創(chuàng)新性實驗”以及多項省部級以上科研項目；主講該課程的青年教師目前正在職攻讀石油工程專業(yè)的博士學位，并準備申請“國家大學生創(chuàng)新性實驗”項目。為了更好地“傳道授業(yè)解惑”，我們一直在充實自身，努力提高自身的學術素養(yǎng)以及教研水平。

課程建設其次強調的是教學內容的組織與安排，課程內容必須符合專業(yè)人才培養(yǎng)方案和教學大綱的要求。每次開課前，對教學計劃、教案、教材及參考書目等教學材料，進行嚴格檢查；學期中，對教學及實驗內容進行適當調整；學期末，對課程的考核實施細則進行認真研究，并根據(jù)學生的具體學習情況進行適當調整。在授課時，我們都會及時將教研成果及國內外最新研究成果引入課堂，并與實踐教學相結合，指導學生進行“創(chuàng)新性實驗”研究。例如，2008年至2010年，我們完成了校級“全國大學生創(chuàng)新性實驗”項目“鉆井液用超細顆粒的研制”，將21世紀的新型納米技術引入實踐教學，培養(yǎng)學生的實踐和創(chuàng)新能力。

課程建設及實施方案著重強調教學和考核方法的改革。我院本科生來自全國各地，基礎水平迥異。對于基礎好的學生，我們不僅注重石油工程專業(yè)知識的引入，還專門為他們講述“膠體與表面化學”知識在各行各業(yè)的應用。例如，我們在講授表面化學部分時會告訴學生，德國科學家埃特爾因于2007年獲得諾貝爾化學獎的原因，就是因為他在表面化學研究領域的開拓性貢獻?；A好的學生深受鼓舞，學習熱情高漲。針對來自新疆等地基礎相對較差的學生，我們在講課過程中聯(lián)系新疆等油田的實際問題，會引入當?shù)赜蜌獠厍闆r。例如，南疆塔里木油田的油氣很豐富，但是鉆井卻很難，因為油氣井多為高溫深井，所需鉆井液的抗高溫性能很難滿足。只有運用“膠體與表面化學”中的“膠體的聚結穩(wěn)定性”等有關知識，才能很好地理解并解決鉆井液難題。來自新疆的學生在聽課后能夠更加自主地學習，并于最終順利地通過考試。

結論

為了更好地完成“膠體與表面化學”專業(yè)技術基礎課的課程建設，我們任課教師在以教學為主的同時，輔以實踐教學，應強調石油工程專業(yè)的特色，提高學生的學習積極性，培養(yǎng)他們理論聯(lián)系實際的能力。我們正為培養(yǎng)出我國未來的石油工程“卓越工程師”而努力，相信他們會將我國的石油工程建設得更好，為我國的現(xiàn)代化建設做出更大的貢獻。

第五篇：界面化學小論文 納米材料

有機納米材料的應用及發(fā)展

姓名：張玉根 學號：0804034140 綜述：納米材料是組成相或晶粒在任一維上尺寸小于10nm的材料，或者說由它們作為基本單元構成的材料。由于納米材料的這種構成方式，納米材料顯示出優(yōu)良獨特的性能。

隨著納米技術的發(fā)展，有機納米材料因其新穎的性能得到越來越多的關注和研究。但是由于有機物區(qū)別于無機物的特點，有機小分子材料的熔沸點較低且易升華。多數(shù)無機納米材料的制備方法并不適用于有機納米材料。因此有機納米材料的制備受到限制。制備有機納米材料的方法主要包括：再沉淀法、微乳液法等。

l再沉淀法

再沉淀法是快速地將含有目標物的溶液注入到另外一種溶解性較差的溶劑中，由于環(huán)境的突變使有機分子產生沉淀生成有機納米顆粒。該方法的優(yōu)點在于：操作簡便、靈活、周期短，受到廣大研究者的青睞。

2微乳液法

微乳液是兩種互不相容的液體形成的熱力學穩(wěn)定、各相同性、外觀透明或不透明的分散體系，通常是由水溶液、有機溶劑、表面活性劑以及助表面活性劑構成，一般有水包油型和油包水型以及近年來發(fā)展的連續(xù)雙包型。

參考文獻：胡仲禹，趙維峰，范叢斌．有機納米材料的研究進展．化工新型材料 第39卷第2期·16·

馬志云，郭百凱，趙建社．有機／無機納米復合材料的研究進展．科學博覽 2010(3)·119·