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摘要:电渗流通过改变流固界面的双电层效应,使流体在通道内产生高剪切率从而驱动界面处产生大的滑移速度。本文采用分子动力学模拟构建电渗流纳米通道模型,研究了石墨烯带电壁面纳米通道内流体流动特性与壁面滑移减阻特性。结果表明,电渗流改变了双电层结构增加其扩散层的可移动性;同时在电场作用下扩散层的离子定向迁移,通过粘性作用带动整体流动,增大了流体的流动性能。引入离子后,Na+在壁面处吸附削弱流体与壁面之间的吸附力,从而提升流体在限域空间的驱动力,增大离子溶液滑移长度和流速。最终提出了一种通过调控石墨烯非对称壁面电荷实现通道内溶液超快运输的方法,成功实现了石墨烯通道内溶液电渗流的滑移减阻效果。为纳米限域空间内微流体的快速节能输运提供了理论依据。
文章目录
1 引 言
2 模型与介绍
3 结果与讨论
3.1 电场对通道内水溶液输运研究
3.2 电场对通道内离子溶液的电渗流行为研究
3.2.1 限域通道内壁面电荷对离子溶液输运减阻的影响
3.2.2 通道内壁面电荷非对称性对离子溶液流动的影响
4 结论