流体力学半径对估算胶体微球聚集速率常数的影响

摘要：

胶体粒子聚集速率常数实验值远低于理论值一直是被普遍关注的问题.聚集速率常数的理论推导是基于粒子的几何半径来考虑的,但决定粒子扩散速率及聚集速率的应该是粒子的流体力学半径(大于几何半径),因而它是使聚集速率常数实验值低于理论值的因素之一.影响流体力学半径的因素很多,其中,带电粒子在溶液中因表面存在双电层,会明显增大流体力学半径,造成聚集速率减慢.而双电层的厚度又随溶液中离子强度的不同而改变.本工作在聚集速率的公式中引入了修正因子,即几何半径与其流体力学半径之比,以修正由于用几何半径代替流体力学半径带来的误差.其中几何半径和流体力学半径町以分别用扫描电镜(SEM)和动态光散射(DLS)来测定.以两种粒径的聚苯乙烯带电微球为例,考察了在不同离子强度下,该误差的大小.结果发现,对于半径为30 nm的微球,用流体力学半径计算的慢聚集速率常数比理论值偏低约8%.该误差随离子强度增加而减少.对于快聚集情况,流体力学半径对聚集速率基本没有影响.

关键词：聚苯乙烯微球、离子强度、流体力学半径、几何半径、聚集速率常数

所属期刊栏目：26

分类号：O648(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家自然科学基金10972217,10932012;中国科学院知识创新工程KJCX2-YW-L08

在线出版日期：2010-12-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2807-2812