非极性胶体的电荷调节

单个胶体常因弱电离表面基团的解离（或吸附）而携带电荷。其大小取决于粒子周围精确的化学环境，在浓分散体中该环境是胶体堆积分数 $\eta$ 的函数。理论研究表明，在调节系统中有效电荷 $Z_{\rm{eff}}$ 通常可能随 $\eta$ 增大而减小。我们通过结合小角X射线散射与电泳迁移率测量，在宽堆积分数范围（$10^{-5} \le \eta \le 0.3$）内确定 $Z_{\rm{eff}}(\eta)$，从而针对非极性分散体检验了这一假设。我们发现粒子电荷随堆积分数呈复杂依赖关系：$Z_{\rm{eff}}$ 在低浓度下先减小，最终在高 $\eta$ 时增大。我们将这种非单调的密度依赖归因于从低 $\eta$ 下与浓度无关的屏蔽，跨越到高堆积分数区间——其中反离子数量超过盐离子且静电屏蔽变为依赖于 $\eta$。高浓度下电荷稳定的效率或可解释已报道的浓纳米颗粒分散体异常高的稳定性。