粒子分散系的介电谱分析
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

第1章 介电谱基础理论

介电弛豫谱简称介电谱(dielectric spectroscopy,DS),以一种非破坏性的方法测量体系介电常数或电导率与频率的函数关系,在线反映体系的结构、环境条件等方面的变化。在结合相关的介电弛豫函数基础上,能够计算并洞察出分子水平上或宏观上的结构和电性质。它与红外光谱、拉曼光谱、紫外-可见光谱等谱学方法类似,是一种利用电磁波探测物质体系内部构造的有效方法。与众不同之处是介电谱可以在一个非常宽泛的特征频率范围内(10-6~1012Hz)研究由不同的极化机制引起的弛豫过程,并提供有关物质的动力学性质和结构性质等方面的重要信息,甚至有些是独特的信息。

对于介电谱的研究可以追溯到20世纪30年代Debye首次提出的Debye极化分子理论。从2001年至今,已经相继在以色列、德国、新西兰、波兰和法国等国家举行了五届介电谱国际会议。介电谱研究已经从过去的单一体系的研究和理论模型的验证发展到目前研究体系的多样化,测量方法和介电监测技术方面也在不断开发。这些成果与成绩无不证明介电谱方法正逐步走向成熟,目前介电弛豫谱已经被广泛用来研究胶体和纳米粒子、微胶囊、生物细胞、聚电解质溶液和生物大分子、有机高分子膜和生物膜、膜模拟和功能性液体等分散体系的电和介电性质[1~10]