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标题: 【求助】纳米颗粒表面积大为何表面能也大呢 [打印本页]

作者: rrra6 时间: 2016-3-14 16:47 标题: 【求助】纳米颗粒表面积大为何表面能也大呢

:sweat:1。有个问题有点疑惑，纳米颗粒表面积大为何表面能也大呢？物质的表面具有表面张力σ，在恒温恒压下可逆地增大表面积dA，则需功σdA，因为所需的功等于物系自由能的增加，且这一增加是由于物系的表面积增大所致，故称为表面自由能或表面能。
根据表面能定义，不是表面积越大表面能才大么，纳米颗粒虽然比表面积大，但是表面积应该小吧（4πr2）
2。关于荷叶自洁，也就是超疏水，原理是荷叶叶面上存在着非常复杂的多重纳米和微米级的超微结构。当表面有微小突起的时候，有一些空气会被“关到”水与固体表面之间，导致水珠大部分与空气接触，与固体直接接触面积反而大大减小。由于水的表面张力作用使水滴在这种粗糙表面的形状接近于球形，其接触角可达150度以上，并且水珠可以很自由地在表面滚动。
一般来说, 超疏水性表面可以通过两种方法来制备：一种是在疏水材料表面上构建粗糙结构；另一种是在粗糙表面上修饰低表面能的物质。低表面能的物质吸附性差，不易吸水，因此与水接触角变大。但是荷叶表面是纳米粒子的话，不是表面能高么，应该更易吸附啊:sweat:

作者: PP熊 时间: 2016-3-14 16:48 标题: 【回复】

这里谈不到表面积啊，因为它没有重量量纲，也就是说没有比较的基础

作者: yayayu 时间: 2016-3-14 16:48 标题: 【回复】

谢谢！比表面积大,表面能大的原因是否是由于表面效应，颗粒表面原子数相对增多，从而使这些表面原子具有很高的活性且极不稳定

作者: mimima 时间: 2016-3-14 16:48 标题: 【回复】

推荐楼主仔细的重新研究一下杨氏方程和Wenzel方程，Cassie方程也可以看一下（不过主要是针对织物的）。
杨氏方程是最基础的理论，通过Wenzel方程实际上你就会明白为什么疏水性表面微纳结构多表面的疏水性就会越强。

作者: 小熊妮妮 时间: 2016-3-14 16:49 标题: 【回复】

对于1，小尺寸纳米颗粒相对大颗粒而言，其表面积小，其表面能能自然会小；但对于等质量的纳米材料体系而言，由小尺寸纳米颗粒组成，系统表面能增加，表面大，这也是为什么合成小纳米颗粒时，往往会加入包覆剂吸附稳定体系小尺寸纳米颗粒。这也是我们合成晶体时候，不可能得到尺寸无限大的宏观颗粒，也很难得到尺寸无限小的纳米颗粒，实际上应该是分别单个颗粒和体系表面能最小化趋势的热力学所决定的。

作者: daomei 时间: 2016-3-14 16:49 标题: 【回复】

对于2，表面粗糙微纳结构内本身已经吸附了大量气泡，具有疏水性；而且，微纳结构内的半径r非常，如果水要进去的话，形成匹配尺寸的水珠的表面压强P=σ/r是非常高的，所以很难。

作者: n111 时间: 2016-3-14 16:50 标题: 【回复】

对于同种颗粒而言，如果重量单位相同，那么比表面积大的话，表面积应该也打，s/w（平方米/克）

作者: jishiben 时间: 2016-3-14 16:50 标题: 【回复】

比表面积大了，暴露在表面的相对不稳定的原子多，活性高，表面能就高；但是表面能高，不代表吸附性能也高啊

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