微纳米核/壳复合粒子悬浮液的介电弛豫谱研究

介电弛豫谱（DRS），是以一种非入侵方式，测量介电常数和电导率随着频率变化的谱学，来监测许多体系的结构变化，特别是用适当的分析方法可以洞察到分散粒子的电和介电性质。对此，本项目开展以下研究：（1）面对微纳米核/壳（无机/无机，无机/有机，有机/有机，有机/无机）复合粒子悬浮液的介电弛豫谱图还处于空白这一缺陷，首先，对其进行介电测量，对所得到介电弛豫谱图进行拟合得到相应的介电参数。（2）根据研究介电弛豫谱的常规程序，在获得了准确的介电弛豫谱的介电参数后，建立或发展相应的核/壳理论模型对其进行介电解析，获得相参数，提供粒子分散体系的内部性质的相关信息，如，zeta电势，表面电荷密度，表面电导以及和双电层相关的所有信息。（3）将典型的微纳米球（PS和SiO2）、类微纳米球/壳粒子（细胞，微胶囊等）和微纳米核/壳复合球悬浮液的介电行为进行比较，进一步阐述和分析微纳米核/壳复合球悬浮液的介电响应。

课题组认真实施了研究计划，实现了研究目标，取得了预计的研究成果。在本项目资助的基础上，课题组发表SCI学术论文3篇，国内核心期刊1篇（已接收），会议论文3篇，培养硕士研究生4名；待发表SCI1篇（已让修改），2-3篇SCI论文正在整理中，预计1-2年内刊出。.按照项目研究计划，课题组成员掌握了核-壳类复合粒子悬浮液的介电解析方法，根据分散体系的介电弛豫特征，利用和发展相应的理论模型对其介电弛豫谱图进行了解析。.首先，成功的构筑了氯甲基化聚苯乙烯（CMPS）固载离子液体，聚苯乙烯-丙烯酸丁酯 (PS-PBA)复合粒子分散系，以及PS-Ag、PS-Fe3O4、Fe3O4-SiO2微纳米核-壳复合微球分散系，并且进行了形貌和性质表征。.其次，完成了介电弛豫谱方法实时监测“油包水（W/O）”型复合粒子分散体系CMPS上固载离子液体脱除模拟汽油中噻吩的整个动态过程。发现介电谱的介电参数和相参数对这类吸附剂实时脱硫过程中的结构变化存在依存性，通过Hanai方法计算相参数，结合界面动电（Interfacial electrokinetic models）模型证明了介电谱可以有效的对萃取脱硫过程进行非破坏性的实时监测。.再次，完成了“水包油（O/W）”型“PS-PBA复合粒子分散系” 的介电解析。研究发现：PS-PBA粒子分散系的介电谱在整个频率域出现了低、高频两个弛豫，并且其特征弛豫频率和增量变化规律与Grosse宽频理论预示的结果十分吻合，这对宽频段的介电谱研究提供了合理的依据；Hanai方法再一次成功地用于解析界面极化所产生的高频弛豫，获得了分散系的相参数；通过适当的粒子界面的动电理论获得了动电参数，如Zeta电势，表面电导率，表面电荷密度等和界面相关的信息，并与动态光散射技术测得的Zeta电势值做比较，验证了模型及其动电模型的正确性。.最后，完成了PS-Ag核-壳复合粒子分散系的介电解析。研究发现PS-Ag核-壳悬浮液的介电谱与PS-ZnO、PS-PPY和PS-PANI核-壳复合粒子悬浮液的介电性质有很大差异，说明了壳层结构和介电性质强烈的影响着核壳复合粒子悬浮液的DRS性质。.需要指出的是还开展了其他类核-壳结构的粒子悬浮液的构筑和介电弛豫谱测量，但数据还没有完全解析出来，因此，不在此报告中列出。.