Chapter Chapter13表面化 2007年 (GerhardErtl)，以表彰他在“固體表面化學過程”研究中 Section1基本表面和界面(surfaceand氣氣—液—22表面層分子 體相分子所受四周鄰近相同分子的作用力是對 3 3比表面（specificsurface AAmA/ VA/V 4 4分散度與比表 例如，把例如，把邊長為1cm的立方體1cm3逐漸分 1×10-

61×10- 61×10- 61×10- 61×10- 6Section2表面功、表面自由能和表面張 W'W'2表面自由能(surfacefreed Td Td pd dA BdnBBdn BdnBBBdnd TdVd dABd d pd dd dVd dAB(UB

S,V

(H)S

(F

T,V

(GAT(GAp,T表示，單位為J·m-2 3 3表面張力（surface 表面張力，用表示，單位是N·m-1。 F2面，面，所以邊界總長度為2l，就是

如果刺破線圈的液膜，線圈內側張力，外側表面張力立即將線圈繃成4界面張力與溫度((S(AT,P,nB 隨T的增加而下降。 與T的經驗式較常用V2/3=k（T-T- 體，k=2.2×10-7JK-1。影響表面張力的因(金屬鍵)>(離子鍵(極性共價鍵(非極性共價鍵

Section3彎曲液面的附加壓

向上的反作用力也為Po，附加Ps=Po-Po

Ps，稱為附加壓力。凸面上受的總壓力為：PoPs

所有的點產生的總壓力為Ps，壓力為：Po-Ps，所以凹面上所受 斯公

P(11s s

sR'1212令曲面沿法線方向移動dz，使與y各增加dx和dy。dA(xdx)(ydy)xdydVdAsdV(xdyydx)

(xdxR'dzx 化簡得dx ydy dzy 化簡得dy s(1 如果是球面， R',則 P Young-Laplace特殊式的推管端有半徑為R的球狀液p0，附加壓力為ps,液滴所受總壓為：p0+V43

psdVpsdVpsA4R'2 dA8

附加壓力與毛細管中液面高度的關 如果曲面為球面，則R'=Rps=2R'=(l-因l>>g所以一般式：2 Section Section4彎曲液表面上的蒸汽 小液滴(T,pl) 飽和蒸汽plplpp0pl

0psG(l)

Gm(l)

dp

Gm(g)

Vm(l)dplVm(g)dpgRTdln

Vm

0d l

ggg lp0Vm(l)(plp)RTlp0g pp0

RRTRTln(ppg2Vm(l)20RRRTRTln1p2M11 R'R1'RTln1c2lsM11 R'R1'DistillationinWaterpumporoilReducedpressure Section Section5溶液的表面吸 12非表面活性物ΓΓa22RT2Γ2nΓ2nn(n/n002121AΓΓ2RT244。這時，表面吸附已達到飽和，脂肪酸分子合理的排列是羧基水，碳氫鏈向空AAm12飽和吸附時,2可以作為單位表面上溶質的 0StepwiseOrderingofImidazolium-BasedCationicSurfactantsduringCooling-InducedCrystallizationFu-GenWu,Ji-ShengYu,Shu-FengSun,Hai-YuanSun,Jun-JieLuo,andZhi-WuYu*KeyLaboratoryofBioorganicPhosphorousChemistryandChemicalBiology,MinistryofEducation,DepartmentofLabofBio-imaging,CoreFacilities,InstituteofBiophysics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,PRLangmuirranks#2incitationsoutof121journalsinthecategoryofPhysicalChemistrywith94,526totalcitations.ThejournalreceivedanImpactFactorof4.269,andpublished2,000+articlesin2010*.ThisjournalisalsoindexedinthecategoriesofMaterialsScience(ranked#1)andMultidisciplinaryChemistry(ranked#3).如果用表面壓對表面積A作等溫線(圖)，An Section Section7液-固界面現 1,

12鋪展系數(spreadingSSG(l-sl-gs-g如接如coscoss-gl-l-SectionSection 1 羧酸 羧酸R- 硫酸酯R- 磺酸R- 磷酸酯|R-N-|H|R-N-||R-N+-R- R-NHCH2-CH2R-NHCH2-CH2COOH|R-N+-|

R-(C6H4)-O(C2H4O)nHR-O-(CH2CH2O)nH2膠束 StepwiseOrderingofImidazolium-BasedCationicduringCooling-InducedJieLuo,andZhi-WuKeyLaboratoryofBioorganicPhosphorousChemistryandChemicalBiology,MinistryofEducation,DepartmentofLabofBio-imaging,CoreFacilities,InstituteofBiophysics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,Langmuir,2012,28(19),7350-雙分子層細胞臨界膠束濃度(criticalmicelle 而體相中的膠束不斷增多、增大親水親油平衡(hydrophile-lipophile

油型劑。HLB024681012141618 石蠟 劑潤濕 |————

聚乙二5 強度的薄膜，包圍著空氣而形 6 77H.Duanetal,J.Phy.Chem.C.2008,112(22),Ti(OC2Ti(OC2H5)4+TiO2+Lutensol:Lutensol:聚醚醇，非離子表面活S.Eiden-Assmann,etal,Chem.Mater.2004,2004,16(1),Section91吸附劑和吸附質吸附量的表qqV 單位：m3g-qqn 單位：molg-重量法測定氣體吸力；再打開樣品管活塞，達吸附平衡后再壓力。動態法吸附實研究氣體或吸附量與溫度、壓力的關qf(T,(1)T=常數，qf(p)(2)p=常數，qf(T)(3)q=常數，pf(T) 徑為R'的圓筒，R'的大小屬于中吸附等溫平衡壓力，ps是吸附溫度時吸附等量Langmuir吸附等溫設：表面覆蓋度= 則空白表面為(1-r(吸附)=kap1-

r(脫附r(吸附)=kap(1- =r(脫附ka=p(1-設ak

1以對p作圖，得1.當p很小，或吸附很弱時，ap<<1，ap，p2.當p很大或吸附很強時，ap>>1，=1，p無關，吸附已 重排后可得：p/V1/Vma

1

SnVm/(22.4dm3mol-1) AS/Langmuir吸附等溫式的缺點rrrrdkp(12a a2dr r1 a1a1222ap12p12p12a12p12 1a12p2 ka (1AB)d A1 apAABB1 a'BABapA1apAa'Ba'pB1apapiAa'Bi1ai 1qkp k'pmq是單位質量固體吸附氣體的量（cm3/g)，p是氣體的平衡壓力，m是lgqlgk1lgnBET公由Brunauer-Emmett-ler三人多分子層 V