中级物理化学复习题2012

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1、WORD下载可编辑中级物理化学复习题20121、尖端材料膜模拟的基本方法胶体化学方法的基本原理:大部分现代材料是通过固态方法凭经验制成的。一般包括陶瓷粉末的烧结、用高分子改良的混凝土、合金的机械加工如研磨、将离子植入半导体中、晶体生长等。现代的技术可以做到在分子水平上一层一层地分子束外延，但公平地讲，人们在分子水平上对这些过程的了解还很少，人们不断取得进展主要得益于精巧的工程技术。开发新一代的尖端材料需要全新的化学设计，这是一项在原子水平上从根本上了解相互作用和反应的基本工作。化学家已奋起承担此任，并已对材料科学做出

2、极大贡献。2、为什么胶体化学特别适用于尖端材料？胶体化学特别适用于尖端材料：1/由于大量新技术的使用和理论的发展，胶体化学日臻成熟并成为一门定量化和能做出预测的科学。2/很多尖端材料的尺寸和行为都属于胶体化学范围。3/材料加工时包含固—固、固—液或固—气的界面反应，通过溶胶—凝胶工艺生产陶瓷膜是一个典型的例子。4/胶体聚集体被用作制备尖端材料的容器或模板，为此，单层、多层以及其他聚集体将是本教材的内容。5/最为重要的是许多组成大自然中“尖端材料”的生物矿物体，也可认为是胶体体系。作为本教材的一个重要的主题，生物矿物体

3、的模拟方法显然是以胶体化学为中心的。3、LB膜的结构及种类？基板+多个单分子（两亲分子）层X型多分子层，Y型多分子层，Z型多分子层，交替X型，交替Z型，中心不对称交替Y型,中心对称交替y型，成对交替y型4、如何构建LB膜？每次实验要求达到一个理想的转移比，首先要求有一个稳定的，压得好的，均一的单分子层。其次单分子层的转移应当在一个稳定的，缓慢的速度下（每秒几个毫米的数量级）进行，实际上有一个极限的速度，超过它则无法进行单分子层的转移。将一个干净的板（基板）通过水溶液—空气界面，使得在浸入或拉出板时单分子层能转移到固体

4、基板上，憎水的基板喜欢吸引表面活性剂的尾部，因此在浸入时单分子层将板分子转移上去，相反，极性基板喜欢表面活性剂头部，因此在将板拉出的过程中实现单分子层的转移。5、LB膜的检测方法？人们已能有效地使用荧光显微镜、X－射线衍射测量、FTIR光谱和X－射线光电子能谱来表征LB膜6、自组装单分子膜和多分子膜有几种形式？如何制作？1有机硅衍生物的自组合单分子层和多分子层p69将十分仔细清洁过的玻璃片、聚乙二醇片、氧化聚乙烯片及喷铝薄片基底浸入毫摩尔浓度的正十八烷基三氯硅烷（C18H37SiCl3,OTS）的有机溶液中（8％CH

5、Cl3+12%CCl4+80%正十六烷，体积比）。在OTS中的浸渍时间甚短，放入和取出的速度大约为2.7mm/s，他用化学吸附及Si－Cl在基底表面上的水解以及随后的Si－O－Si网络的形式来解释自组合的模拟2有机硫化合物化学吸附到金及其它金属上的自组装单分子层和多分子层p87技术资料精心整理WORD下载可编辑用蒸汽沉积法在清洁硅（纯度>99.999％）上面镀上一层金的薄膜（约2000?，99.999％纯度），随后将此基片浸入10－3～10－1M的长链烷基硫醇（或双烷基硫醇）的溶液中，其溶剂（乙醇、己烷、丙酮、二氯甲

6、烷等）是高纯度的，结果产生了表面活性剂在金表面上的化学吸附。根据所用的表面活性剂，浸渍时间由几分钟到几天。最后将多余的表面活性剂和溶液用乙醇淋洗掉，整个自组装过程可用椭偏仪监控。在室温下烃基硫醇在金上的SA可以是长期稳定的。自组装过程是由硫醇表面活性剂的（或二硫化物）头部和金表面的强烈作用力以及由表面活性剂尾部的强作用力所控制的。人们利用两种表面活性剂在金表面上的竞争吸附以形成混合型SA单分子层，从而可再次深入地了解自组装过程。7、自组装单分子膜和多分子膜有何特点？由有机硅衍生物产生的SA单分子层和多分子层是十分稳定

7、的。他们能经得住含1％洗涤剂的热水的洗涤，经得住有机溶剂的长期抽提及酸的处理。而热稳定性则因体系而异。SA的相对易于形成以及高度分子水平组装的能力，加上其物理与化学的稳定性，使SA单分子层和多分子层成为尖端材料构筑的十分合适的基体。8、用图示表示胶束、反胶束和微乳液的结构并说明其特点。水性胶束的水力学半径具有20～50?的量纲。水性胶束的形成是一个协同过程，极性头的相斥和憎水链的相吸是形成胶束的主要力。一般来说，憎水链愈长CMC愈小。水性胶束是所有有序表面活性剂组合体中最没有次序的聚集体，它们在两个已知过程中迅速地破

8、坏和重新形成。技术资料精心整理WORD下载可编辑反胶束所含的水池是很特殊的，它们与体相水的性质很不一样，在一个相对小的水/表面活性剂比例时(ω=8～10，ω=[水]/[表面活性剂])，所用的水分子是牢固地结合到表面活性剂基团上的。被增溶的底物在受限制的反胶束水池中将会具有不同的解离常数、反应能力和反应产物。增加表面活性剂包含水的量就会形成大的聚