復(fù)合凝聚體由于具有極低的界面張力與良好的包裹小離子的能力而廣泛運用在工業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)療領(lǐng)域中。復(fù)合凝聚體一般由帶相反電荷的聚電解質(zhì)溶液通過混合凝聚制備。由于該體系具有控制參數(shù)多、尺度跨度大和耦合關(guān)聯(lián)強等特點,理論研究復(fù)合凝聚現(xiàn)象仍然是一個挑戰(zhàn)。我們首先通過液態(tài)理論和平均球近似建立了聚電解質(zhì)溶液的狀態(tài)方程理論,再將其推廣為密度泛函理論,然后研究了復(fù)合凝聚體系的相行為、界面結(jié)構(gòu)和凝聚體的組成結(jié)構(gòu)。在本文的研究中,重點考慮了密度非對稱性、電化合價非對稱性和額外鹽濃度對系統(tǒng)的影響,并給出了復(fù)合凝聚體系的完整相圖和離子的密度分布。以凝聚體密度為區(qū)分,我們發(fā)現(xiàn)了兩種密度不同的凝聚形式。低密度凝聚的上清相完全由小離子組成,幾乎不含聚電解質(zhì)鏈。而高密度凝聚中的上清相則包含大量聚電解質(zhì)鏈,并且該凝聚形式僅在密度非對稱的系統(tǒng)中出現(xiàn)。非對稱的聚電解質(zhì)成分會導(dǎo)致小離子在凝聚層的界面處生成雙電層結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)是兩相之間產(chǎn)生電勢差的物理原因。在高密度凝聚中,界面處離子密度單調(diào)變化;而低密度凝聚中,離子密度在雙層中存在一個全局最小值,導(dǎo)致復(fù)合凝聚層的界面張力值較低。添加高電化合價的帶電物質(zhì)將會使得雙電層現(xiàn)象更加明顯。此...

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
主要符號表
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 復(fù)合凝聚現(xiàn)象的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 凝聚層的組成
        1.2.2 復(fù)合凝聚的界面結(jié)構(gòu)
    1.3 研究方案與論文結(jié)構(gòu)
        1.3.1 研究方案
        1.3.2 論文結(jié)構(gòu)
第二章 聚電解質(zhì)溶液的液態(tài)理論
    2.1 分子模型與液態(tài)理論
        2.1.1 分子模型
        2.1.2 液態(tài)理論
        2.1.3 電解質(zhì)溶液模型的發(fā)展歷程
    2.2 平均球近似
        2.2.1 Onstein-Zernike積分方程
        2.2.2 OZ方程的解析解
        2.2.3 電解質(zhì)溶液原始模型的Helmholtz自由能
    2.3 一階熱力學(xué)擾動理論
    2.4 計算細(xì)節(jié)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 聚電解質(zhì)溶液的密度泛函理論
    3.1 密度泛函理論
    3.2 理想Helmholtz自由能
    3.3 超額Helmholtz自由能
        3.3.1 密度分布的局部貢獻(xiàn)項
        3.3.2 密度分布的非局部貢獻(xiàn)項
    3.4 Euler-Lagrange方程
    3.5 計算細(xì)節(jié)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 非對稱性對復(fù)合凝聚的影響
    4.1 低密度凝聚
        4.1.1 凝聚層組成
        4.1.2 小離子分配
        4.1.3 界面結(jié)構(gòu)
    4.2 高密度凝聚
        4.2.1 凝聚層組成
        4.2.2 界面結(jié)構(gòu)
    4.3 高價離子的影響
        4.3.1 凝聚層組成
        4.3.2 小離子分配
        4.3.3 界面結(jié)構(gòu)
        4.3.4 界面張力
    4.4 本章小結(jié)
第五章 額外鹽濃度對復(fù)合凝聚的影響
    5.1 凝聚層的組成
        5.1.1 上清相的密度
        5.1.2 凝聚層的密度變化
        5.1.3 小離子分配
    5.2 非對稱性的影響
    5.3 界面結(jié)構(gòu)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間公開發(fā)表的論文
榮譽與獎勵
致謝



本文編號：3851164