【摘 要】
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分散体系的流变学一直是胶体化学领域研究的热点内容之一,系统研究分散体系的流变学现象,具有重要的理论意义及应用价值。以往对于分散体系流变学的研究,多集中于带相同电荷
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分散体系的流变学一直是胶体化学领域研究的热点内容之一,系统研究分散体系的流变学现象,具有重要的理论意义及应用价值。以往对于分散体系流变学的研究,多集中于带相同电荷的单一胶体颗粒组成的体系中,对带相反电荷的胶体颗粒组成的混合体系,研究相对较少。因此本文选择带结构正电荷的层状双金属氢氧化物(LDHs)及带负电荷的高岭土(kaolinite)组成的混合体系作为研究对象,系统考察了其流变行为及各种因素的影响,探讨了相关机理,所得结果加深了对分散体系流变学现象的内在认识。 一、LDHs/kaolinite分散体系的制备与表征 采用液相共沉淀法合成了镁铝型和镁铁型层状双金属氢氧化物溶胶(分别简称为Mg-Al-LDHs和Mg-Fe-LDHs),并利用x射线衍射(XRD)和电子透射电境(TEM)对其结构进行了表征。 TEM照片表明所制LDHs样品的颗粒为六边形片状粒子;X射线衍射图显示,样品具有良好的结晶度及水滑石层状结构。Zeta电位测量结果显示,纯kaolinite分散体系的等电点在pH=4左右,LDHs溶胶的等电点在pH=11左右。LDHs/kaolinite混合体系的TEM照片显示,带相反电荷的LDHs及kaolinite粒子间发生明显聚集。 二、LDHs/kaolinite分散体系的触变性 触变性是分散体系一种复杂的流变学现象。我们在研究LDHs/黏土分散体系的流变性时,曾采用稳态剪切法发现了一种新触变性现象,命名为复合触变性。但在随后的研究中发现,该方法中采用的剪切速率的大小会对体系的结构恢复造成一定的扰动,从而改变体系的触变性类型。 本章改用小幅振荡剪切法来研究LDHs/kaolinite体系的触变性,即先将体系高速预剪切,剪切停止后在线性黏弹区内对体系施加小幅振荡剪切,检测复合黏度|η|随时间的变化。小幅振荡剪切法中,外力以正弦方式施加在体系上,因而对体系的扰动极小,|η|的变化可真实反映体系在静置状态下结构
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