扩散双层英文解释翻译、扩散双层的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 diffuse double layer

分词翻译：

扩散的英语翻译：

diffuse; pervasion; proliferate; spread
【计】 scattering
【化】 scatter
【医】 diffuse; diffusion; extensioin; generalization; generalize; irradiation

双层的英语翻译：

double deck

专业解析

扩散双层（Diffuse Double Layer）是电化学和胶体化学中的核心概念，指带电界面（如电极或胶体粒子表面）附近溶液中存在的、由相反电荷离子非均匀分布形成的特殊结构区域。其名称来源于中英文术语的直译与内涵结合：

术语构成解析
- 扩散（Diffuse）：指溶液中抗衡离子（与界面电荷相反的离子）的分布并非紧密排列，而是从界面开始随距离增加呈逐渐分散、浓度递减的状态，遵循玻尔兹曼分布定律。这种分布由热运动（扩散）与静电吸引共同决定。
- 双层（Double Layer）：指该区域在结构上包含两部分：
  - 内层（Stern层）：紧贴界面的离子吸附层，离子部分脱水，相对固定。
  - 扩散层（Diffuse Layer）：外层离子受静电引力与扩散作用平衡，浓度随距离衰减，形成"扩散"特性。
完整定义与机制
当带电表面浸入电解质溶液时，表面电荷吸引溶液中带相反电荷的离子（抗衡离子），排斥同号电荷离子。在静电引力和离子热扩散运动的平衡下，抗衡离子并非全部紧贴表面，而是在界面附近一定范围内形成空间电荷分布，整体电中性。该结构称为扩散双层，其电势 $psi$ 随距离 $x$ 呈指数衰减：

$$ psi = psi_0 e^{-kappa x} $$

其中 $psi_0$ 为表面电势，$kappa$ 为德拜参数（$kappa^{-1}$ 称德拜长度，表征双层厚度）。
理论模型与关键参数
- 古依-查普曼模型（Gouy-Chapman Model）：描述扩散层离子分布与电势关系，忽略离子尺寸（点电荷假设）。
- 斯特恩模型（Stern Model）：修正古依-查普曼模型，增加紧密吸附的Stern层，更符合实际。
- 泽塔电势（Zeta Potential, $zeta$）：滑动面（剪切面）处的电势，是衡量胶体稳定性或电极界面性质的关键指标，位于Stern层外侧。
实际应用领域
- 电化学：解释电极/溶液界面的电荷转移、电容行为及电催化反应动力学。
- 胶体稳定性：扩散双层的排斥力阻碍胶体粒子聚集，$zeta$ 电势越高，体系越稳定。
- 生物膜与传感器：影响细胞膜离子通道、生物分子相互作用及电化学生物传感器性能。
- 过滤与电渗：在膜分离、电渗泵等过程中调控离子输运与流体流动。

权威参考文献：

Bard, A. J., & Faulkner, L. R. (2001). Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications (2nd ed.). Wiley. 第12章详细讨论电极/溶液界面的双电层模型 DOI: 10.1002/0471741991
Adamson, A. W., & Gast, A. P. (1997). Physical Chemistry of Surfaces (6th ed.). Wiley. 第4章阐述胶体系统中的双电层理论 [ISBN: 978-0-471-14873-9]
Lyklema, J. (1995). Fundamentals of Interface and Colloid Science, Vol. II: Solid-Liquid Interfaces. Academic Press. 对扩散双层的物理化学基础有系统论述 [ISBN: 978-0124605240]

网络扩展解释

扩散双层（又称扩散双电层）是胶体化学和表面化学中的重要概念，指带电颗粒在电解质溶液中形成的电荷分布结构。其核心机制是静电作用与离子热运动的动态平衡，具体解释如下：

1.基本组成

扩散双层由两部分构成：

紧密层（Stern层）：靠近带电颗粒表面的一层，反荷离子（与颗粒电荷相反的离子）因静电引力被强烈吸附，排列紧密。
扩散层：在紧密层外侧，反荷离子浓度随距离增加逐渐降低，同时同荷离子（与颗粒电荷相同的离子）浓度逐渐升高，形成扩散分布。

2.形成机制

带电颗粒（如胶体）在溶液中会吸引周围的反荷离子，但离子的热运动又使其向溶液深处扩散。
当静电引力与热运动达到平衡时，反荷离子在颗粒表面附近形成紧密层，外层则呈现浓度梯度递减的扩散层。

3.应用领域

胶体稳定性：扩散双层的厚度影响胶体的稳定性。双层越厚，颗粒间排斥力越大，胶体越不易聚集（如钻井液中黏土颗粒的分散）。
电化学与材料科学：用于解释电极-溶液界面的电荷分布，以及纳米材料表面修饰的相互作用。

4.相关公式

扩散双层的电势随距离衰减可用古依-查普曼理论描述： $$ psi(r) = psi_0 cdot e^{-kappa r} $$ 其中，$psi_0$为表面电势，$kappa$为德拜参数，$r$为距离表面的位置。

扩散双层揭示了带电界面在溶液中的微观电荷分布规律，是理解胶体稳定性、电泳现象及表面化学反应的基础理论。实际应用中需结合具体场景（如石油钻井、材料制备）分析其影响。