《表面物理化學》共8章。第1、2、3章主要介紹了液體表面張力的基本概念及測定方法，固液界面及濕潤與黏附，溶液吸附等基本概念。第4、5章介紹了固固界面與黏附及固體表面的吸附。第6章介紹了表面電化學及其應用。第7章簡述了表面物理化學在一些領域的應用，其中包括在膜科學、表面改性與功能材料及表面活性劑上的應用。第8章主要介紹了有關表面研究的一些測試方法。《表面物理化學》每章節(jié)后附有習題及部分習題的答案，可供讀者學習參考。《表面物理化學》可作為材料學、化工等相關專業(yè)本科生或研究生的專業(yè)課教材使用，也可供相關專業(yè)的研究人員、工程技術人員參閱。
緒論第1章 液體的表面張力
1.1 液體的表面張力
1.2 拉普拉斯方程
1.3 液體表面張力的測定
1.3.1 毛細管法
1.3.2 最大泡壓法
1.3.3 滴重法
1.3.4 圓環(huán)法
1.3.5 吊板法
1.3.6 靜態(tài)法
1.3.7 動態(tài)法
1.3.8 界（表）面張力的半經驗估算方法
1.3.9 界面張力的理論研究
1.4 開爾文方程及其應用
1.4.1 開爾文方程
1.4.2 開爾文方程的適用范圍
1.4.3 亞穩(wěn)狀態(tài)題解舉例習題習題答案
第2章 固液界面
2.1 固液界面和黏附功
2.2 接觸角和濕潤
2.2.1 接觸角
2.2.2 固體表面張力的降低
2.2.3 浸潤
2.2.4 接觸角的測定
2.2.5 接觸角滯后現(xiàn)象
2.2.6 不均勻表面的濕潤
2.3 固液界面自由能的估算
2.4 鋪展?jié)駶櫤团R界表面張力
2.4.1 鋪展系數(shù)的意義
2.4.2 濕潤的臨界表面張力
2.5 濕潤與黏附
2.5.1 濕潤及其臨界表面張力與黏附的關系
2.5.2 有關黏附的最佳可濕潤條件
2.5.3 濕潤的動力學因素
2.6 濕潤現(xiàn)象的應用
2.6.1 洗滌
2.6.2 纖維表面濕潤改性處理
2.6.3 染色處理
2.6.4 礦物浮選題解舉例習題習題解答
第3章 溶液吸附
3.1 溶液吸附的吉布斯公式
3.1.1 表面過剩
3.1.2 吉布斯公式
3.1.3 選擇分界面位置的其它方法
3.1.4 吉布斯公式的證明
3.2 吉布斯公式的應用及表面分凝
3.2.1 吉布斯公式的推廣及應用
3.2.2 表面分凝
3.2.3 表面分凝與組分表面張力關系
3.3 固體在溶液中的吸附
3.4 影響固體在溶液中吸附的因素和規(guī)律
3.4.1 對于低分子溶液的吸附
3.4.2 對于高分子溶液的吸附
3.4.3 對于溶液中離子型物質的吸附
3.4.4 被吸附物質在溶液中濃度的影響
3.4.5 溫度的影響
3.4.6 固體吸附劑性質、表面狀況和制備工藝的影響
3.4.7 溶液pH值與電解質的影響
3.5 固體在溶液中吸附的應用
3.5.1 色譜分離和分析
3.5.2 保護固體散粒在溶液中的分散穩(wěn)定性
3.5.3 有機顏料在溶液中的表面吸附和分散機理
3.5.4 無機-有機復合高分子乳液的合成
3.5.5 吸附蒸餾習題習題解答
第4章 固-固界面與黏附
4．1 固體的表面狀態(tài)
4．1．1 固體的表面形狀
4．1．2 固體表面層組織結構
4．1．3 常用的表面分析技術
4．2 固體的表面張力和表面自由能的測定
4．2．1 固體與液體的表面張力和表面自由能的區(qū)別
4．2．2 固體表面自由能的測定
4．3 固-固界面能
4．3．1 兩固相接界的界面能
4．3．2 固體內部多晶結構的接觸界面能
4．3．3 晶界界面自由能的測定方法
4．4 固-固界面黏附的本質
4．4．1 離子鍵
4．4．2 共價鍵
4．4．3 分子間相互作用的極性取向力
4．4．4 極性分子與非極性分子間的相互作用力
4．4．5 非極性分子間的作用力4．5 黏附理論
4．5．1 吸附理論
4．5．2 擴散理論
4．5．3 化學黏附理論
4．5．4 弱邊界層理論
4．5．5 粘接中的靜電力
4．6 摩擦與黏附
4．6．1 固體表面的彈性和塑性接觸
4．6．2 接觸表面的黏附
4．6．3 摩擦的黏附理論
4．7 黏附強度的影響因素及固體材料表面的處理
4．7．1 黏附強度的影響因素
4．7．2 固體材料表面的處理習題
第5章 固體表面的吸附
5．1 吸附的定義5．2 物理吸附和化學吸附
5．2．1 物理吸附
5．2．2 化學吸附
5．3 吸附熱與等量吸附方程
5．3．1 吸附熱
5．3．2 吸附熱的測定
5．3．3 等量吸附方程
5．4 界面二維狀態(tài)方程和吸附等溫式
5．4．1 界面二維狀態(tài)方程
5．4．2 吸附等溫式
5．5 BET吸附等溫式
5．5．1 BET公式的推導
5．5．2 BET公式的應用習題
第6章 表面電化學
6．1 雙電層
6．1．1 雙電層產生的機理
6．1．2 雙電層模型
6．1．3 擴散雙電層的φ表達式
6．1．4 固體表面電荷密度和雙電層表面電位關系
6．2 Stern雙電層
6．3 決定電位層和ξ電位
6．3．1 定位離子和決定電位
6．3．2 ξ電位
6．3．3 動電現(xiàn)象
6．4 二個雙電層間的排斥作用
6．5 電毛細現(xiàn)象
6．6 帶電的固-液界面和電荷遷移
6．6．1 電位的各種類型和相應電位差意義
6．6．2 Donnan電勢與帶電膜
6．6．3 電極電位與電化學位
6．6．4 不可逆現(xiàn)象
6．7 表面電化學的應用6．7．1 電極反應概述
6．7．2 電鍍
6．7．3 細胞膜內外電位差
6．7．4 離子選擇性電極習題
第7章 表面物理化學的應用
7．1 膜和膜應用
7．1．1 膜科學技術發(fā)展概況
7．1．2 膜的分類
7．1．3 氣體吸附膜及其應用
7．1．4 液液界面及應用
7．1．5 氣液膜、泡沫及其應用
7．1．6 人工膜的主要應用
7．2 表面改性與功能材料
7．2．1 表面性質及其功能
7．2．2 表面層壓改性
7．2．3 表面涂布有機涂料改性
7．2．4 表面非電解鍍改性
7．2．5 表面化學藥物處理改性
7．2．6 離子注入和等離子體改性
7．2．7 表面層積體系功能材料
7．2．8 光學功能材料
7．2．9 紙系感應性材料
7．3 表面活性劑
7．3．1 什么是表面活性劑
7．3．2 表面活性劑的結構
7．3．3 表面活性劑的分類
7．3．4 兩性表面活性劑
7．3．5 高分子表面活性劑與特殊表面活性劑
7．3．6 表面活性劑在溶液中的狀態(tài)及物性
7．3．7 表面活性劑的應用習題
第8章 表面研究方法
8．1 液體表面張力的測定
8．1．1 毛細管法
8．1．2 最大泡壓法
8．1．3 滴重法
8．1．4 圓環(huán)法
8．1．5 吊板法
8．2 接觸角的測定
8．3 比表面積測試
8．3．1 比表面積定義
8．3．2 比表面積測定
8．3．3 ST-03型比表面測定儀
8．4 X射線衍射分析
8．4．1 X射線的產生
8．4．2 X射線衍射原理
8．4．3 衍射方向
8．4．4 X射線衍射分析方法
8．4．5 X射線粉末衍射物相定性分析
8．4．6 X射線粉末衍射物相定量分析
8．5 X射線光電子能譜
8．5．1 概述
8．5．2 原理
8．5．3 XPS譜圖分析
8．5．4 定性分析
8．5．5 定量分析
8．5．6 X射線光電子能譜在聚合物表面結構研究中的應用
8．6 俄歇電子能譜
8．6．1 概述
8．6．2 原理
8．6．3 俄歇電子能譜儀
8．6．4 俄歇譜的類型：微分譜與直接譜
8．6．5 定性分析
8．6．6 定量分析
8．6．7 俄歇電子能譜的應用
8．7 激光共聚焦顯微鏡
8．7．1 概述
8．7．2 基本組成與原理
8．7．3 LSCM與普通顯微鏡的區(qū)別
8．7．4 樣品的制備與熒光標記
8．7．5 LSCM在材料學中的應用
8．8 透射電子顯微鏡
8．8．1 工作原理
8．8．2 透射電鏡基本成像操作及像襯度
8．8．3 透射電鏡樣品的制備
8．8．4 透射電鏡的典型應用
8．9 掃描電鏡
8．9．1 工作原理
8．9．2 像襯原理
8．9．3 金屬材料的幾種典型斷口的掃描電鏡分析
8．10 高分辨率分析掃描電鏡
8．11 高分辨率場發(fā)射掃描電鏡
8．12 原子力顯微鏡
8．12．1 概述
8．12．2 原子力顯微鏡的理論基礎
8．12．3 原子力顯微鏡的工作原理
8．12．4 AFM的成像模式
8．12．5 針尖-試件之間的相互作用力
8．12．6 原子力顯微鏡的應用
8．13 二次離子質譜(SIMS)
8．13．1 二次離子質譜儀的基本組成和數(shù)據(jù)顯示模式
8．13．2 二次離子質譜分析方法
8．14 界面研究新技術
8．14．1 引言
8．14．2 彈道電子發(fā)射顯微術(BEEM)
8．14．3 掃描近場光學顯微鏡(SNOM)和光子掃描隧道顯微鏡(PSTM)參考文獻
第1章 液體的表面張力
1.1 液體的表面張力
液體表面最基本的特性是傾向收縮，其表現(xiàn)是小液滴呈球形，如小水銀珠和荷葉上的水珠，以及液膜自動收縮等現(xiàn)象。這是表面張力和表面自由能作用的結果。
眾所周知，分子之間存在著分子間作用力。但是分子在本體相中和表界面上所受到的分子間作用力不同。在本體相中，分子所受到的各個方向的力大小相等，方向相反，相互抵消，合力為零。然而處在表面相中的分子，則處在力場不對稱的環(huán)境中。液體內部分子對表面層中分子的吸引力，遠遠大于液面上蒸氣分子對它的吸引力，使表面層中的分子恒受到指向液體內部的拉力，因而液體表面的分子總是趨于向液體內部移動，力圖縮小表面積。用能量的觀點來看，處于表面的液體分子受到垂直向液體內部的作用力，因此表面相的液體分子比本體相的分子具有額外的勢能。這種勢能被稱作表面自由能，簡稱表面能。欲使表面增加，則必須消耗一定數(shù)量的能量，相反則會釋放出一定的能量。圖1.1為液體表面分子的受力情況。
體系能量越低越穩(wěn)定，故液體表面有自動收縮的趨勢。我們可以把這種力看作是一種力在牽引表面向表面積小的方向進行。假如用細鋼絲制成一個框架，如圖1.2所示，其一邊是可自由活動的金屬絲。將此金屬絲固定后使框架蘸上一層肥皂膜。
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