擴散雙層英文解釋翻譯、擴散雙層的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 diffuse double layer

分詞翻譯：

擴散的英語翻譯：

diffuse; pervasion; proliferate; spread
【計】 scattering
【化】 scatter
【醫】 diffuse; diffusion; extensioin; generalization; generalize; irradiation

雙層的英語翻譯：

double deck

專業解析

擴散雙層（Diffuse Double Layer）是電化學和膠體化學中的核心概念，指帶電界面（如電極或膠體粒子表面）附近溶液中存在的、由相反電荷離子非均勻分布形成的特殊結構區域。其名稱來源于中英文術語的直譯與内涵結合：

術語構成解析
- 擴散（Diffuse）：指溶液中抗衡離子（與界面電荷相反的離子）的分布并非緊密排列，而是從界面開始隨距離增加呈逐漸分散、濃度遞減的狀态，遵循玻爾茲曼分布定律。這種分布由熱運動（擴散）與靜電吸引共同決定。
- 雙層（Double Layer）：指該區域在結構上包含兩部分：
  - 内層（Stern層）：緊貼界面的離子吸附層，離子部分脫水，相對固定。
  - 擴散層（Diffuse Layer）：外層離子受靜電引力與擴散作用平衡，濃度隨距離衰減，形成"擴散"特性。
完整定義與機制
當帶電表面浸入電解質溶液時，表面電荷吸引溶液中帶相反電荷的離子（抗衡離子），排斥同號電荷離子。在靜電引力和離子熱擴散運動的平衡下，抗衡離子并非全部緊貼表面，而是在界面附近一定範圍内形成空間電荷分布，整體電中性。該結構稱為擴散雙層，其電勢 $psi$ 隨距離 $x$ 呈指數衰減：

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

其中 $psi_0$ 為表面電勢，$kappa$ 為德拜參數（$kappa^{-1}$ 稱德拜長度，表征雙層厚度）。
理論模型與關鍵參數
- 古依-查普曼模型（Gouy-Chapman Model）：描述擴散層離子分布與電勢關系，忽略離子尺寸（點電荷假設）。
- 斯特恩模型（Stern Model）：修正古依-查普曼模型，增加緊密吸附的Stern層，更符合實際。
- 澤塔電勢（Zeta Potential, $zeta$）：滑動面（剪切面）處的電勢，是衡量膠體穩定性或電極界面性質的關鍵指标，位于Stern層外側。
實際應用領域
- 電化學：解釋電極/溶液界面的電荷轉移、電容行為及電催化反應動力學。
- 膠體穩定性：擴散雙層的排斥力阻礙膠體粒子聚集，$zeta$ 電勢越高，體系越穩定。
- 生物膜與傳感器：影響細胞膜離子通道、生物分子相互作用及電化學生物傳感器性能。
- 過濾與電滲：在膜分離、電滲泵等過程中調控離子輸運與流體流動。

權威參考文獻：

Bard, A. J., & Faulkner, L. R. (2001). Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications (2nd ed.). Wiley. 第12章詳細讨論電極/溶液界面的雙電層模型 DOI: 10.1002/0471741991
Adamson, A. W., & Gast, A. P. (1997). Physical Chemistry of Surfaces (6th ed.). Wiley. 第4章闡述膠體系統中的雙電層理論 [ISBN: 978-0-471-14873-9]
Lyklema, J. (1995). Fundamentals of Interface and Colloid Science, Vol. II: Solid-Liquid Interfaces. Academic Press. 對擴散雙層的物理化學基礎有系統論述 [ISBN: 978-0124605240]

網絡擴展解釋

擴散雙層（又稱擴散雙電層）是膠體化學和表面化學中的重要概念，指帶電顆粒在電解質溶液中形成的電荷分布結構。其核心機制是靜電作用與離子熱運動的動态平衡，具體解釋如下：

1.基本組成

擴散雙層由兩部分構成：

緊密層（Stern層）：靠近帶電顆粒表面的一層，反荷離子（與顆粒電荷相反的離子）因靜電引力被強烈吸附，排列緊密。
擴散層：在緊密層外側，反荷離子濃度隨距離增加逐漸降低，同時同荷離子（與顆粒電荷相同的離子）濃度逐漸升高，形成擴散分布。

2.形成機制

帶電顆粒（如膠體）在溶液中會吸引周圍的反荷離子，但離子的熱運動又使其向溶液深處擴散。
當靜電引力與熱運動達到平衡時，反荷離子在顆粒表面附近形成緊密層，外層則呈現濃度梯度遞減的擴散層。

3.應用領域

膠體穩定性：擴散雙層的厚度影響膠體的穩定性。雙層越厚，顆粒間排斥力越大，膠體越不易聚集（如鑽井液中黏土顆粒的分散）。
電化學與材料科學：用于解釋電極-溶液界面的電荷分布，以及納米材料表面修飾的相互作用。

4.相關公式

擴散雙層的電勢隨距離衰減可用古依-查普曼理論描述： $$ psi(r) = psi_0 cdot e^{-kappa r} $$ 其中，$psi_0$為表面電勢，$kappa$為德拜參數，$r$為距離表面的位置。

擴散雙層揭示了帶電界面在溶液中的微觀電荷分布規律，是理解膠體穩定性、電泳現象及表面化學反應的基礎理論。實際應用中需結合具體場景（如石油鑽井、材料制備）分析其影響。