膠體化學作業(yè)

1、1、 請結合雙電層模型、DLVO理論分析膠體的穩(wěn)定性及其影響因素？重點分析電解質的影響規(guī)律。2、 固體表面吸附規(guī)律，物理吸附和化學吸附的區(qū)別，吸附的測量原理、方法和相關應用。3、 固體表面帶電原因及規(guī)律，動電電位測量原理、方法及其應用。4、 常用的表面分析技術有哪些？各有什么特點？從中可得到哪些信息？簡述各種分析技術的工作原理。5、 應用學過的知識，結合研究課題或感興趣的某一方面內(nèi)容，寫一篇膠體與界面化學學科前沿發(fā)展狀況的小論文。（3000字左右，按照礦大學報的格式寫）要求：封面用碩士課程考試專用封面，日期寫5月20號，裝訂成冊，5月30號前交給劉剛。1、 請結合雙電層模型、DLVO理論分析膠

2、體的穩(wěn)定性及其影響因素？重點分析電解質的影響規(guī)律。答：據(jù)膠體的各種性質。溶膠穩(wěn)定的原因可歸納為：(1) 溶膠的動力穩(wěn)定性 膠粒因顆粒很小，布朗運動較強，能克服重力影響不下沉而保持均勻分散。這種性質稱為溶膠的動力穩(wěn)定性。影響溶膠動力穩(wěn)定性的主要因素是分散度。分散度越大，顆粒越小，布朗運動越劇烈，擴散能力越強，動力穩(wěn)定性就越大，膠粒越不溶易下沉。此外分散介質的粘度越大，膠粒與分散介質的密度差越小，溶膠的動力穩(wěn)定性也越大，膠粒也越不溶易下沉。(2) 膠粒帶電的穩(wěn)定作用和DLVO理論下圖表示的是一個個膠團。藍色虛線圓是擴散層的邊界，虛線圓以外沒有凈電荷，呈電中性。因此，當兩個膠團不重迭時，如左圖，它們

3、之間沒有靜電作用力，只有膠粒間的引力，這種引力與它們之間距離的三次方成反比，這和分子之間的作用力（分子之間的作用力與分子之間距離的六次方成反比）相比，是一種遠程力，這種遠程力驅使膠膠核膠核膠核膠核團互相靠近。當兩個膠團重迭時，如右圖，它們之間就產(chǎn)生靜電排斥力。重疊越多，靜電排斥力越大。如果靜電排斥力大于膠粒之間的吸引力，兩膠粒相撞后又分開，保持了溶膠的穩(wěn)定。膠粒必須帶有一定的電荷才具有足夠的靜電排斥力，而膠粒的帶電量與電勢的絕對值成正比。因此，膠粒具有一定的電勢是膠粒穩(wěn)定的主要原因。1941年deriaguin 和landau已經(jīng)1948年由ver-wey和overbeek分別提出了帶電膠體粒

4、子穩(wěn)定的理論，簡稱DLVO理論。該理論認為：a 膠團之間既存在著斥力勢能，也存在著引力勢能。b 溶膠的相對穩(wěn)定性或是聚沉取決于斥力勢能或是引力勢能的相對大小c 斥力勢能、引力勢能以及總勢能都隨著粒子間距離的變化而變化，但是，由于斥力勢能以及引力勢能與距離關系的不同，因此必然會出現(xiàn)在某一區(qū)域內(nèi)引力勢能占優(yōu)勢；而在另一范圍內(nèi)斥力勢能占優(yōu)勢的現(xiàn)象。d 理論推導表明，加入電解質時，對引力勢能的影響不大，但對斥力勢能的影響卻是十分明顯。所以電解質的加入會導致系統(tǒng)的總勢能發(fā)生很大的變化。適當?shù)恼{(diào)整電解質的濃度，可以得到相對穩(wěn)定的溶膠。(3) 溶劑化的穩(wěn)定作用 物質和溶劑之間所起的化合作用稱為溶劑化，溶劑若

5、為水，則稱水化。憎液溶膠的膠核是憎水的，但它吸附的離子都是水化的，因此增加了膠粒的穩(wěn)定性。由于緊密層和分散層中的離子都是水化的，這樣在膠粒周圍形成了水化層。實驗證明，水化層具有定向排列結構，當膠粒接近時，水化層被擠壓變形，它有力圖恢復定向排列結構的能力，使水化層具有彈性，這成了膠粒接近時的機械阻力，防止了溶膠的聚沉。以上影響溶膠穩(wěn)定的三種因素中，尤以帶電因素最重要。2、 固體表面吸附規(guī)律，物理吸附和化學吸附的區(qū)別，吸附的測量原理、方法和相關應用。答：固體表面吸附規(guī)律：固體表面的氣體或液體的濃度高于其本體濃度的現(xiàn)象，稱為固體的表面吸附。固體表面的氣體與液體有在固體表面自動聚集，以求降低表面能的趨

6、勢。固體表面上得原子或分子與液體一樣，受力也是不均勻的，而且不像液體表面分子可以移動，通常它們是定位的。物理吸附和化學吸附的區(qū)別：物理吸附：吸附力是范德華力，吸附熱較小，無選擇性，不穩(wěn)定，易分解，單分子層或多分子層，吸附速率較快，受溫度影響小。化學吸附：吸附力為化學鍵力，吸附熱較大，有選擇性，穩(wěn)定性好，分子層是單分子層，吸附速率較慢，吸附速率受溫度影響大。物理吸附僅僅是一種物理作用，沒有電子轉移，沒有化學鍵的生成與轉移，也沒有原子重排等?；瘜W吸附相當與吸附劑表面分子與吸附質分子發(fā)生了化學反應，在紅外、紫外、可見光譜中會出現(xiàn)新的特征吸附帶。吸附的測量原理、方法：常壓流動法：用凈化和干燥過的氮氣分

7、兩路進入裝有吸附劑的吸附平衡管：一路通過在一定溫度恒溫的吸附介質液體，帶出其飽和蒸汽進入混合器。另一路直接進入混合器。調(diào)節(jié)兩路氣體的流速以控制混合氣體中吸附質蒸汽的含量。由混合器流出的混合氣體進入預先處理并準確稱定管得增量，直至不再改變?yōu)橹?，計算此蒸汽含量下的吸附量。相關應用：干燥劑、防毒面具、脫色劑、色譜、污水處理、催化劑等。3、 固體表面帶電原因及規(guī)律，動電電位測量原理、方法及其應用。答：任何一個相界面，甚至一塊純金屬處在真空中，其表面都會出現(xiàn)正、負電荷的分離，從而導致表面區(qū)（約在表面幾個分子大小范圍內(nèi)）出現(xiàn)電位差。任何兩個不同相的接觸都會形成一個相界面，而且呈現(xiàn)出帶電現(xiàn)象。其帶電原因主要

8、有以下幾方面：(1) 兩相的電子親合能不同，當它們接觸時產(chǎn)生接觸電位這種帶電在金屬與金屬接觸，或者金屬與半導體相接觸時顯得特別重要。而對于固液或液液兩相接觸界面不太重要。(2) 兩個不同相的離子的親合能不相同這包括兩個相之間正、負離子的不同分布、固體表面在電解質溶液中對各種離子的不同吸附和晶格中離子的不同溶解度。下面討論遇得較多的后兩種情況。第一種情況是固體表面對離子的吸附。如果固體是離子晶格，則它服從Fazans-Paneth 規(guī)則，即若一種離子與晶格上電荷符號相反的離子生成難溶或弱電離化合物，則此種離子能強烈地被離子晶體所吸附。如果固體是非離子型晶體，則它對離子的吸附符合Lippmann

9、方程式。它可通過下面方法推導出來。將Gibbs 吸附方程應用到電解質溶液中，則有 d d d 2式中， 為溶劑（不電離部分）的化學位； 2為溶質（電離部分）的電化學位。之所以稱它為電化學位是因為它與一般化學位不同。它除了包含一般化學位外還包含在界面上所產(chǎn)生的電位項。(3) 固體表面的電離屬于這種原因帶電的情況很多。原來中性的固體表面，在不同的pH 條件下，受到溶液中H 和OH 作用而發(fā)生不同形式的電離，最后導致其表面帶電。帶電的情況將隨溶液中pH 值而變化。例如，蛋白質溶于純水中幾乎是電中性的，可是在酸性溶液中它卻帶正電荷，而在堿性溶液中它卻帶負電荷。這是因為蛋白質同時含有羧基和氨基，是兩性電

10、解質，既可看作弱酸，也可看作弱堿。它在酸性介質或堿性介質中發(fā)生如下的電離反應。 當固體具有n 型（空穴型）或p 型（電子過剩型）缺陷時，它具有俘獲帶負電粒子或帶正電粒子的能力例如蒙脫石（一種鋁硅粘土礦）是具有p 型缺陷的固體。它是由上、下兩層Si -O 四面體(Si4O10 )4-和處在它們中間的Al - O 八面體所組成。其中Al3+ 被Mg2+取代而形成類質同晶。蒙脫石經(jīng)驗式可表示為Al1.67Mg0.33Si4O10(OH)2 ，由于低價Mg2+ 取代高價Al3+ ，因而使晶格出現(xiàn)過剩負電荷，故可以在其表面上俘獲堿金屬或堿土金屬的正離子，從而保持電中性。但是蒙脫石本身是帶負電荷的。不管是

11、哪種原因，當固體表面帶電以后，它必然要吸引等電量的反號離子在它的周圍。這樣在緊靠帶電固體表面處形成特殊的一層表面層-雙電層。動電現(xiàn)象的特征是雙電層中帶電表面和大量溶液之間的相對剪切運動，根據(jù)不同情況，動電現(xiàn)象分為4種：電泳、電滲、層流電位、沉降電位，在每種動電現(xiàn)象中，所涉及的電位都是剪切面上的電位，稱電位，所以又稱動電位。電位可以利用動電現(xiàn)象直接測定。如利用微電泳儀測定電泳速度，通過電極室中的電極建立電場，用顯微鏡直接觀察粒子在電泳池中的遷移速度，根據(jù)公式U=D/4求出電位，也可以用界面移動法測定粒子電泳速度。應用：研究膠體粒子在電場下移動的實驗。4、 常用的表面分析技術有哪些？各有什么特點？

12、從中可得到哪些信息？簡述各種分析技術的工作原理。答：掃描電子顯微鏡（SEM）和投射電子顯微鏡（TEM）是最常用的形貌分析技術，可用于分析導體、半導體及絕緣樣品，對樣品的形狀也沒有限制，塊狀及粉末狀也沒有限制都可以進行分析。只是樣品的制備方法不同。利用儀器附帶的電子衍射及能量色散X射線分析（EDXA）設備還可做結構和微區(qū)成分分析。掃描電鏡利用二次電子和背散射電子成像，放大倍數(shù)在20到20萬倍之間，且有很大的景深，對凹凸不平的表面顯示得很清楚，立體感很強，樣品制備方法也很簡單，但它的分辨率不如投射電鏡。掃描透射電鏡（STEM）的分辨率已經(jīng)達到了0.2nm，可看到薄樣品的原子結構像。掃描隧道顯微鏡（

13、STM）、原子力顯微鏡（AFM）也可用來觀察樣品表面形貌和結構。它們能直接給出表面三維圖像，并可達原子分辨率，能較清楚地確定表面原子結構，但它們要求樣品表面非常平整，且STM還能分析絕緣樣品。單晶的表面結構常用低能電子衍射（LEED）技術來研究。LEED利用的是入射低能電子通過晶體表面“原子光柵”的衍射現(xiàn)象，從實驗上得到的衍射圖像便可得到表面二維晶胞的大小、對稱性、表面重構、表面缺陷及相變等信息。常用的組分分析方法有X光電子能譜（XPS）、俄歇電子能譜（AES）、離子散射譜（ISS）及次級離子質譜（SIMS）等。XPS是最常用的表面成分分析技術之一，它不僅能測定表面的組成元素，而且能確定各元素

14、的化學狀態(tài)，能檢測除H、He以外周期表中所有的元素且具有極高的靈敏度，測試過程對樣品表面無損害，定量分析效果好，特別適合于做化學分析。ISS和SIMS的顯著特點是它們能得到表面單層元素組分及表面結構信息，但定量分析性能較差，檢測是可能對樣品有破壞性。SIMS能檢測包括H在內(nèi)的所有元素，能給出表面單層元素、同位素、化合物的組分、分子結構及一定的晶格結構信息。5、 應用學過的知識，結合研究課題或感興趣的某一方面內(nèi)容，寫一篇膠體與界面化學學科前沿發(fā)展狀況的小論文。（3000字左右，按照礦大學報的格式寫）我國膠體與界面化學的發(fā)展摘 要：膠體與界面化學在能源、材料、生物、化學制造和環(huán)境科學等領域具有廣泛

15、的應用，并滲透到國民經(jīng)濟的各個主要領域中。所涉及到其中的一些重大科學問題，如土壤改良、功能與復合材料、三次采油、人造血漿、藥物緩釋與定向、潤滑和油漆涂料等，與國家安全、能源開發(fā)、環(huán)境保護和人民生活等方面密切相關，發(fā)展膠體與界面化學學科對社會與經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。本文綜述了我國膠體與界面化學學科 30 年來的研究進展，尤其是近 10 年所取得的成就，主要包括新型兩親分子有序組合體的設計與構建、界面化學與有序分子膜、膠體與界面化學在微納米功能材料合成中的應用新進展、膠體與界面化學在生物醫(yī)藥中的研究新進展，以及膠體與界面化學的研究新方法，并對該學科的發(fā)展前景與趨勢進行了分析。關鍵詞：膠體

16、與界面化學；學科進展；應用；發(fā)展趨勢膠體與界面化學是研究膠體分散體系和界面現(xiàn)象的一門科學，與能源、材料、生物、化學制造和環(huán)境科學有著密切的關系，并滲透到國民經(jīng)濟的各個主要領域中。所涉及到其中的一些重大科學問題，如土壤改良、功能與復合材料、三次采油、漿體的管道運輸、人造血漿、藥物緩釋與定向、摩擦與潤滑和油漆涂料等，與國家安全、能源開發(fā)、環(huán)境保護和人民生活等方面密切相關，因此在社會與經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展中具有重要的地位1。膠體與界面化學是一門古老而年輕的科學。早在 1861 年，英國化學家 Graham 首先提出了“膠體”( colloid) 這一名詞，并建立了一門有系統(tǒng)的學科膠體化學。但是長期以來，由

17、于膠體體系的復雜性，許多規(guī)律停留在定性或半定量的描述，然而，近二十余年，這門學科有了明顯發(fā)展與突破。我國膠體與界面化學的發(fā)展基本上是從解放后開始的，著名的化學家傅鷹院士是我國膠體與界面化學的主要奠基人，其對吸附理論的研究在國際上達到了很高的水平。他于 1954 年在北京大學化學系主持建立了我國第一個膠體化學教研室，并親任室主任，培養(yǎng)了一批杰出的膠體化學研究生，推動了全國膠體與界面化學的發(fā)展。其后，趙國璽在表面活性劑物理化學基礎研究和實際應用上，特別是在混合表面活性劑體系的研究中做出了突出貢獻，并成為第一位應邀擔任國際膠體與界面化學雜志( J Colloid InterfaceSci ) 編委的

18、中國學者。顧惕人在表面活性劑界面吸附和表面膜方面，周祖康在表面活性劑膠束形成、轉變及膠體體系流變學性質方面，馬季銘在分散體系的流變學性質以及基于有序分子組合體模板的生物礦化材料的制備方面，楊孔章在功能性 L-B 膜的制備與應用方面，陳宗淇在分散體系的流變性及膠體的穩(wěn)定性方面，王果庭在分散體系穩(wěn)定性與油田化學品方面，李干佐在將表面活性劑應用于三次采油、油田開發(fā)方面，陳邦林在界面化學吸附及其在河口化學理論方面均做出了突出貢獻。改革開放以來，特別是自 1982 年以來的 30 年，我國膠體與界面化學學科得到了長足發(fā)展，近 10 年發(fā)展尤為迅猛。1983 年成立了中國化學會物理化學專業(yè)委員會膠體與界面

19、化學學科組，趙國璽為首任組長，馬季銘為第二任組長。該學科經(jīng)過 23 年的建設和發(fā)展，于 2006 年升格為膠體與界面化學專業(yè)委員會。1983 年召開了第一屆全國膠體與界面化學會議，迄今已舉行過 13 屆。從歷年全國膠體與界面化學會議的與會代表數(shù)可以看出，30 年來我國膠體與界面化學處于蓬勃發(fā)展的階段。大批青年學者加入到膠體與界面化學的科學與技術研究隊伍中，一批膠體與界面化學學者在國際上已經(jīng)具有影響，進入本領域權威期刊，如Adv Colloid Interface Sci、Curr Opin Colloid Interface Sci、ACS ApplMater Interfaces、Soft

20、Matter、Langmuir、J Colloid Interface Sci 等的編輯和顧問編委的中國學者也在不斷增多，表明了中國膠體與界面化學研究的進步和提高。研究論文的數(shù)量，特別是論文的水平均有很大提高，一批研究突破已經(jīng)引起國際同行的密切關注并認可。2006 年 10 月 15 至 20 日，第 12屆國際界面與膠體科學大會在北京國際會議中心隆重舉行。本次會議充分代表了國際膠體與界面化學學科的研究水平，展示了各國學者的研究成果和最新進展，也是對中國膠體與界面科學家研究水平重視和承認的例證。近年來，由于功能材料、仿生學和生物醫(yī)藥等學科的迅速發(fā)展，要求在納米尺寸（膠體) 的范圍內(nèi)進行分子組裝

21、和材料的排列，制備具有各種功能與結構的有序分子組合體和進行仿生合成，特別是與生命現(xiàn)象有關的超分子組裝、新型表面活性劑有序聚集體的構建和分子間相互作用的研究方興未艾。在這些領域，我國膠體與界面化學科學家均做出了一些突出的成績。1 界面化學與有序分子膜基于分子水平組裝的有序分子膜在材料學、光學、電化學和生物仿生學等領域都有廣泛的應用前景，我國已經(jīng)在功能性 LB 膜構筑及其在生物仿生模擬、光學傳感器應用等方面取得了較好的研究成果。近來，功能性有序分子膜在界面有序組裝薄膜的構筑方面又取得了顯著進展。手性是自然界的普遍現(xiàn)象，在生命科學、制藥以及材料科學中起著重要的作用。除了分子層次的手性以外，分子以上層

22、次的手性問題研究正在日益引起人們的廣泛興趣。劉鳴華等圍繞分子在界面的有序組裝，首次觀察到了非手性的兩親分子可以通過氣液界面的組裝形成具有超分子手性的組裝體，系統(tǒng)揭示了非手性分子在界面產(chǎn)生手性的機制以及非手性分子的分子結構與界面組裝體之間的關系。他們基于靜電與 - 堆積，利用帶正電荷的兩親分子以及帶負電荷的卟啉分子在氣液界面組裝，從非手性的分子形成了手性組裝體，卟啉分子的螺旋堆積起了關鍵作用2；基于配位作用，將非手性的萘并咪唑長鏈衍生物鋪展在含有銀離子亞相上，形成具有手性的有序膜3；基于氫鍵作用，非手性的長鏈巴比妥酸衍生物在界面通過氫鍵相互作用自組裝形成手性超分子聚集體，以原子力顯微鏡觀察單層

23、LB膜看到二維納米螺旋結構4。在表面上完美地復制尺寸可調(diào)的納米功能材料無論從理論上還是實際應用上都具有重要意義。隨著仿生學的興起，蜂窩狀結構因其用料省、強度高、空間有效利用率最高等優(yōu)點在工業(yè)應用上備受關注。郝京誠等發(fā)展了以雙鏈陽離子表面活性劑與多金屬氧酸鹽通過相轉移形成的靜電復合物為構筑單元，在氣/液界面制備了具有磁性、熒光等性質并易于轉移的規(guī)則蜂窩狀多孔膜。該結果被Angew ChemInt Ed 等化學領域著名國際期刊錄用報道5，并被膠體領域的知名刊物Adv Colloid InterfaceSci 邀請撰寫綜述文章對該方向的研究結果進行評述6。最近，他們7以表面活性劑修飾的金納米顆粒為構

24、筑單元，發(fā)展了一種簡單、低價的溶劑揮發(fā)方法，在氣/液界面制備了高度有序、不同形貌的蜂窩狀薄膜，其具有良好的轉移特性及層級多尺度的納米結構。這種在界面上可復制的高度有序結構在催化、薄膜分離、微電子表面和納米控制器等方面具有潛在的應用。此外，他們7利用金納米顆粒的界面活性，采用一步法誘導聚苯乙烯等聚合物在氣/固界面形成了規(guī)則的有機/無機復合蜂窩狀薄膜，該膜具有較高的強度，可被剝離固體基底而獨立存在，并在可見光區(qū)呈現(xiàn)出了明顯的吸收增強及干涉衍射現(xiàn)象。2 膠體與界面化學在微納米功能材料合成中的應用新進展由于材料的形貌與結構在很大程度上決定了材料的性能，因而具有特定形態(tài)、大小與結構的納米材料的控制合成是

25、當前材料科學領域的一個重要研究方向，膠體與界面化學方法在形貌可控的無機微納米功能材料合成方面發(fā)揮著十分重要的作用8，其中基于新型膠體模板的合成技術近年來得到了迅速發(fā)展，并愈來愈受到人們的普遍關注。齊利民、郭榮、房喻和褚瑩等的研究團隊取得了許多出色的成果。膠體晶體是由單分散的亞微米或微米級的膠體顆粒長程有序排列的組裝體，膠體晶體模板法在制備三維有序大孔材料和二維有序圖案化納米結構等方面有著顯著的優(yōu)勢。齊利民等9利用膠體晶體模板法首次成功制備了具有三維有序孔洞結構的方解石型碳酸鈣單晶。這是人工合成出具有三維有序納米孔洞結構的無機單晶，從而為三維有序納米圖案化且具有特定功能的新型無機單晶材料的可控制

26、備提供了一條行之有效的仿生合成途徑。相關研究結果以“非常重要文章”( VIP) 的形式在AngewChem Int Ed 發(fā)表，被選為該期通訊類文章的首頁插圖，引起了國際同行關注。他們還利用有序排列的單層膠體晶體為模板，通過簡便易行的溶液化學方法實現(xiàn)了圖案化 ZnO2一維納米結構陣列的大面積可控制備10-13； 建立了一種基于氣液界面單層膠體晶體模板制備大面積高質量納米網(wǎng)薄膜和蜂窩狀薄膜的新方法，通過該方法可以非常方便地制備出大面積高度有序的無機納米網(wǎng)薄膜14-17以及圖案化的碳酸鈣蜂窩狀薄膜19-21。3 膠體與界面化學研究新方法膠體與界面化學是密切結合實際并與其他學科息息相關的學科，它涉及

27、的范圍廣，研究的內(nèi)容豐富。從它的發(fā)展歷程也可以看出，膠體與界面化學的內(nèi)容在不斷深入、面貌在不斷更新，開拓的領域也越來越廣22-24。在自身的發(fā)展過程仲，也培育出一些新的學科，或豐富了其他學科的內(nèi)容。今后需要積極擴展領域，加強學科間的交流合作。今后十年，膠體與界面化學的研究方向涉及到方法的開發(fā)、計算方法和理論的建立以及體系的開發(fā)。在界面自組裝方面，分子間相互作用及其協(xié)同效應是分子自組裝與有序薄膜的本質，也是該領域需要解決的關鍵科學前沿。未來 510 年的布局與重要研究領域包括：3.1 膠體與界面化學的基本物理化學問題研究近年來，膠體與界面化學的研究內(nèi)容不斷更新，出現(xiàn)了許多新穎的研究方向，例如，特

28、殊介質中的聚集體形成研究，但這些新的研究內(nèi)容并不能解決膠體與界面化學基本理論與新穎現(xiàn)象( 規(guī)律) 的落后，如 DLVO 理論對特殊界面電性質解釋、表面活性劑包結參數(shù)( P = v/al) 對新穎聚集體( 碟形膠束、中空的有序多面聚集體) 的預示、特殊電荷界面的水合力理論與模型構筑( Hofmeister 效應與水合力) 、微/納氣液體系理論以及可逆界面浸濕等問題。建議加強對膠體與界面化學的基本物理化學問題研究，包括新穎有序分子組合體的構建和理論認識、經(jīng)典膠體分散體系理論完善研究和模型構建與理論模擬25。3.2 新方法、新技術的應用新的手段與方法在膠體與界面體系不斷滲透，新的學科交叉點將不斷生長

29、，對膠體與界面化學的發(fā)展起重要推動作用，這些方向包括自組裝過程、新組裝方法和組裝體的結構與功能； 膠體分散體系( 組裝體和單層等軟模板) 在微納米功能材料合成中的應用； 膠體分散體系、界面與軟物質科學的相關滲透研究；特殊介質如離子液體和超臨界二氧化碳中組裝、化學反應和功能研究；膠體化學及其在清潔能源和環(huán)境中的應用。制備新型的兩親分子是獲得新穎分子有序結構的物質基礎；認識和掌握兩親分子間弱相互作用力的協(xié)同規(guī)律，是創(chuàng)造并調(diào)控這類分子有序結構的科學前提； 針對相關領域技術發(fā)展的需求和特點，掌握分子有序結構與之相匹配的規(guī)律，是實現(xiàn)科學技術轉化為生產(chǎn)力的必須環(huán)節(jié)。然而，從分子設計和化學合成角度考慮，發(fā)展新的基本構筑基元，比如獲得結構和組成都更為復雜的分子，特別是有機-無機雜化的兩親分子等，將會面臨更多的問題和困難。因此在相關的聚集體研究中，如何在現(xiàn)有的研究基礎上，構筑結構更豐富、功能更多樣的聚集結構，已成為膠體與界面化學研究中的重要發(fā)展方向。其中如何獲得普遍性的構筑