用泛函數(shù)法對電解質(zhì)溶液中膠體粒子雙電層性質(zhì)及相互作用的研究.pdf

1、本論文用泛函數(shù)法對電解質(zhì)溶液中膠體粒子等同平行平板-平板型雙電層、不等同平行平板-平板型雙電層、等同球-球型雙電層之間的相互作用以及球狀反膠束雙電層厚度進(jìn)行了研究，并與數(shù)值解和經(jīng)典近似方法進(jìn)行了比較。 主要研究內(nèi)容如下： 利用泛函數(shù)分析理論中的迭代法，分別計算了等同平行平板雙電層在高(128/mv)、中(77/mv)、低(25.7/mv)電位下的相互作用能.并與數(shù)值法所得結(jié)果為參照，在各電位下分別與Debye-Hucke

2、l(DH)線性近似法，Langmuir近似法所得的結(jié)果進(jìn)行了比較.結(jié)果表明，DH線性近似法和Langmuir近似法均只能分別局限于極低或極高電位，而泛函數(shù)法不但有簡單的解析表達(dá)式，而且在各種電位下都能得到較滿意的結(jié)果. 還利用泛函數(shù)分析理論中的迭代方法計算了不等同平行平板雙電層在低高中電位下的相互作用能。在低電位下，與Debye-Huckel(DH)線性近似方法和數(shù)值方法得到的結(jié)果進(jìn)行了比較。在高電位下，與Langmuir法和數(shù)

3、值方法得到的結(jié)果進(jìn)行了比較。在中等電位下，與DH線性近似方法，Langmuir法和數(shù)值方法得到的結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，DH線性近似方法和Langmuir法分別局限于低和高電位的情況，而泛函數(shù)法在中高低電位下都能得到較精確的表達(dá)式和計算結(jié)果。 對由泛函數(shù)法得到的球狀雙電層電位迭代解進(jìn)行函數(shù)變換，結(jié)合線性疊加(L.S.A)法解出兩等同球型雙電層間的相互作用力及相互作用能表達(dá)式。對高、中、低電位均有一定程度的適應(yīng)能力。與Debye

4、-Huckel近似得出的結(jié)果相比，相互作用力在作用范圍內(nèi)吻合較好，在κR≥3下，相互作用能即使在ψ=0.2056V的高表面電位下(相應(yīng)的無量綱電位為：Ф=8)的高表面電位條件下仍有很強(qiáng)的適應(yīng)能力。 用泛函數(shù)理論中的迭代法，結(jié)合同心雙電層模型對球狀反膠束雙電層的厚度進(jìn)行描述，得出了球狀反膠束雙電層厚度的解析式，并進(jìn)一步找出它隨濃度、介質(zhì)、溫度、及離子價數(shù)等因素的變化情況。其中我們得到的有趣結(jié)果之一是當(dāng)電解質(zhì)的離子價數(shù)升高時，球狀反