导读:本文包含了电渗流论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:毛细管,交流电,电泳,流体,方程,摄动,电势。
电渗流论文文献综述
杨倩[1]（2019）在《超薄二氧化硅纳米多孔膜的分子选择性及其电渗流性质》一文中研究指出二氧化硅纳米多孔膜(Silica Nanoporous Membrane,简称SNM)是一种孔道结构高度垂直有序、孔径及厚度均在纳米尺度且孔径均一的人工纳米多孔膜。其中,垂直的孔道有利于分子在孔道内的传质,因而这类纳米多孔膜在分子过滤、药物控释、催化、纳流控等领域具有广泛的应用前景。此外,SNM具有纳米级别的孔径,因此有望实现分子级别的筛分。通过不对称修饰可以进一步提升该纳米多孔膜在传质过程中的选择性。除浓差扩散外,引入外加电压可以丰富SNM的传质行为,这对模仿生物离子通道的传质行为具有十分重要的意义。本论文主要围绕SNM的跨膜传质行为,研究尺寸、电荷和不对称修饰对分子跨膜行为的影响,以及在外加电场下SNM的电渗流行为。第一章介绍了纳米孔道的分子传输理论,包括双电层、电势分布、Debye-Huickel近似、Nernst-Planck方程、Smoluchowski方程以及第二类电渗流。然后概述了在浓差驱动下的非异构纳米多孔膜的分子选择性以及异构纳米多孔膜的跨膜传输行为。最后对具有垂直有序孔道的纳米多孔膜的电渗流行为进行了简要总结,并介绍了电渗流在分离与检测、微反应器、药物传输、电渗流整流、自电渗泵以及微流控领域中的应用。第二章采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)辅助转移法制备了自支撑的SNM。将SNM固定在U型池中间,通过紫外可见吸收光谱在线检测的方法进行分子分离实验,并对SNM的渗透性和选择性进行定量研究。因为SNM孔径超小(约2~3 nm)且孔道表面带负电荷,所以SNM在分子分离时表现出优异的尺寸和电荷选择性。基于SNM均一的孔径,其对于小分子甲基紫精和大分子细胞色素c的分离比高达273。通过改变电解质溶液的浓度以及溶液的pH,可以分别调控SNM纳米孔道内双电层的厚度及其表面所带的电荷种类和电荷密度,从而调节SNM的电荷筛分能力。由于SNM超高的孔隙率(16.7%)以及垂直有序的孔道,SNM具有相当好的渗透性,分子通量高于商品化的透析膜以及其他已报道的纳米多孔膜。另外,在外加电场作用下,SNM的通量以及分离选择性都得到了明显地提升。第叁章通过对SNM进行不对称修饰,制备了一种新颖的分子单向阀。采用热沉积的方法,将疏水的聚二甲基硅氧烷(PDMS)仅修饰在SNM的一侧,使SNM该侧的纳米孔口变得疏水。这种不对称的纳米结构(PDMS-SNM)能够使PDMS层对分子的疏水作用力和SNM层对分子的静电作用力产生协同作用,最终使分子能够在特殊的环境中进行单向传输。比如,只有带正电荷的分子能够从PDMS-SNM的PDMS侧跨膜传输到另一侧,而其反向的跨膜行为将被抑制。前者是因为带正电荷的分子与SNM层之间的静电吸引力使其克服了来自PDMS层的疏水排斥力,最终静电吸引力“拉”着带正电荷的分子通过PDMS-SNM。而在后一种情况中,静电吸引力不再是可以克服PDMS层疏水排斥力以促进分子跨膜传输的驱动力。另外,在某些特殊的条件下,如高离子强度或适当的pH(如pH=3),PDMS-SNM分子单向阀将关闭并阻止分子从任意方向上的跨膜行为。第四章探究了基于超薄二氧化硅纳米多孔膜(u-SNM)的有效电渗泵(EOP)的性能。该EOP可以在较低操作电压(0.2 V)下驱动流体流动。由于u-SNM超薄(～75 nm),当外加电压为1.0 V时,其在0.4 M KC1溶液中的有效跨膜电场强度高达8.27 × 105Vm-1。u-SNM的最大归一化电渗流速度为172.90 mL min-1 cm-2 V-1,大于大多数基于纳米多孔膜的电渗泵。u-SNM如此高的归一化电渗流速度归功于其超小的厚度和超高的孔隙率(1 6.7%,孔密度为4 ×1012 cm-2)。由于u-SNM较小的动力学半径(ka<10),其电渗流速度分别与外加电压和电解质溶液浓度呈正相关。另外,因为zeta电势与电解质溶液浓度呈负相关,而动力学半径与电解质溶液浓度呈正相关,所以当电解质浓度为0.4 M时,u-SNM的电渗流速度具有最大值。第五章对以上叁项工作进行总结,并展望了SNM的应用前景。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-04-17）
胡晟,吕江涛,司光远[2]（2019）在《基于改进型泊松-玻尔兹曼方程的电渗流建模与分析》一文中研究指出建立了双电层的离子分布模型,基于经典Poisson-Boltzmann(PB)方程和改进型MPB(modifiedPoisson Boltzmann)方程对不同浓度和激励电压的离子分布进行了理论研究.结果发现在电压高于0. 4 V,且自由离子浓度小于10-4mol/L时,双电层内部的扩散层厚度存在较大的误差.这直接导致了基于Debye长度模拟电渗流运动与实际观测不符,主要因为Debye-Hückel公式具有线性关系不适用于仿真高电压条件下的电渗流运动.因此借助非线性MPB方程求解扩散层厚度,更能精确得到正、负电极宽度为500μm,间距为25μm,在±1 V,500 Hz电信号产生的最大电渗流速度为1 034. 31μm/s.(本文来源于《东北大学学报(自然科学版)》期刊2019年03期）
郭怀忠,卢凯,张建[3]（2019）在《从色谱作用探讨毛细管电泳中电渗流的产生和影响因素》一文中研究指出在传统毛细管电泳电渗流产生机制的基础上,针对电渗流速度管壁处滞后区宽度明显大于双电层德拜长度的现象,说明管壁双电层的色谱作用在电渗流生成中的作用和影响。由于没有双电层就没有电渗现象,即此时在电场力的作用下,运行缓冲液中的正负离子携溶剂运动方向相反,互相抵消。一旦双电层产生,管壁双电层溶液一侧的反离子层(主要是Stern层)则会起到色谱固定相的作用。溶液中的正负离子与其作用,同离子受到一定排斥,其携溶剂轴向运动能力不变,而反离子受到吸引,其携溶剂轴向运动能力降低,从而产生了驱动缓冲液整体运动的净驱动力。在电场的作用下,导致整体溶液向同离子的相反电极方向运动,构成了电渗流产生的另一种机制。同时根据该理论,对缓冲液浓度、柱温、表面活性剂等对电渗流的影响进行了探讨。(本文来源于《中南药学》期刊2019年01期）
王莉,刘慧青,徐中其[4]（2018）在《采用反向电渗流毛细管电泳法分析水体中七种典型抗菌药》一文中研究指出以磺胺类(磺胺嘧啶、磺胺二甲嘧啶、磺胺甲恶唑)和氟喹诺酮类(诺氟沙星、环丙沙星、恩诺沙星、氧氟沙星) 7种典型抗菌药为目标,考察了它们在反向电渗流(EOF)毛细管电泳体系中的分离行为。研究中采用海美溴铵(HDMB)作为EOF改向剂,结果表明在背景电解质溶液(BGE)中添加0. 01%(w/V) HDMB即可实现EOF的改向,使其淌度从无添加状态下的+4. 71×10-4cm2/vs转变为-3. 37×10-4cm2/vs。通过添加甲基-β-环糊精(M-β-CD)可与某些目标抗菌药形成Guest-Host包络物来实现基线分离。最终优化后的BGE为15 mmol/L Na2B4O7+20 mmol/L M-β-CD+HDM B (0. 1%,w/V),pH为10. 1 (采用1. 0 mol/L NaOH调节)。EOF改向后,在电动进样(EKI)过程中因其与7种阴离子抗菌药同向迁移,与EOF未改向相比可以在更短的时间内保证进样量和分析灵敏度。研究表明7种抗菌药在9. 0 min内可实现快速分离,在2. 0～300. 0μg/L范围内线性关系良好,相关系数r2大于0. 9916,在紫外检测下(272 nm)方法的检出限(S/N=3)为1. 12～2. 80μg/L,其灵敏度接近于荧光检测器(FD)。将该方法应用于校园内湖水水样的回收率测试,7种抗菌药的加标回收率在81. 2%～98. 5%范围内。(本文来源于《分析试验室》期刊2018年11期）
张凯,高智涵[5]（2018）在《基于诱导电渗流的微泵数值模拟与实验研究》一文中研究指出微流控芯片技术在生化,医疗等领域有着巨大的潜力,是一个多学科交叉的崭新研究领域。诱导电渗流是一种新兴的电驱动方式,它主要是依靠可极化固体表面在外加电场作用下产生的双电层来对微流体进行驱动和操控的。诱导电渗流中双电层Zeta电势大小可以通过外加电场来进行操控和调节,在Navier-Stokes方程和Poisson-Nernst-Planck (PNP)离子迁移方程的基础上借助有限体积法进行推导计算,提出了诱导电渗流中可极化固体表面诱导双电层Zeta电势的求解公式,并根据这一理论编写了适用于诱导电渗流模拟的UDF程序。同时,设计出了一种以诱导电渗流为驱动的十字微泵,运用CFD软件,并结合所编写的UDF程序进行数值模拟。搭建诱导电渗流可视化实验平台,成功实验得到了典型的诱导电渗流现象。利用Micro-PIV实验平台对诱导电渗流的流场进行拍摄,得到通道中流场的分布情况。(本文来源于《第十届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2018-10-25）
赵伟,王凯歌,白晋涛,王归仁[6]（2018）在《交流电渗流在近壁面处的混沌行为及其频率依赖性》一文中研究指出由于壁面粘性的影响,一般认为电渗流在电场力驱动下,其电双层(electric double layer)附近的速度响应为线性的,满足线性化的Navier-Stokes方程。然而,我们近期的基于激光诱发荧光漂白速度计(Laser Induced Fluorescence Photobleaching Anemometer)的研究发现,当交流电渗流(AC EOF)的电场强度足够大时,电双层附近的电渗流速度波动呈现随机性,电渗流表现出混沌流动(chaotic flow)特征。进一步的研究发现,电渗流从周期性流动向混沌流动的转捩过程与施加的外电场的频率具有直接的关系。不同的外电场频率下,混沌流动的产生机理并不完全相同。而传统意义上的电动力流动的转捩过程(受电瑞利数控制),例如电动力流动不稳定性,一般仅仅与外电场的强度相关(Posner et al,PNAS,2012)。该研究成果显示,或者电双层附近的流体粘性远远小于其表观粘性,或者电双层自身的形成过程并非我们所熟知的那么迅速。该研究对于理解重要的壁面滑移现象和电双层形成过程具有极为重要的意义,对于研究转捩过程在微纳米尺度下的内在(intrinsic)机制也有重要的帮助。(本文来源于《第十届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2018-10-25）
杨春红,菅永军[7]（2018）在《平行微管道内叁级流体的电磁电渗流及传热研究》一文中研究指出本文旨在讨论平行微管道内的叁级流体的流动和传热性质,我们在已有研究(叁级流体在垂直磁场和水平外加电场共同作用下)的基础上又考虑给叁级流体施加一个侧向的外加电场,使叁级流体不仅受到洛伦兹力的作用,还受到电渗力的作用,进而产生单向的一维流动。本文中我们还假设了弱的非牛顿行为参数A。通过摄动法和数值计算方法分别获得了速度和温度的近似解,并进一步获得了努赛尔数Nu的分布。我们通过图像详细分析了相关的无量纲参数,如哈特曼数Ha (磁场力与粘性力之比),非牛顿参数A (非牛顿行为参数),布林克曼数Br(粘性耗散所产生的热量和经由分子传导热量之比)和参数S(侧向电场强度)对叁级流体电磁电渗流速度和温度的影响.(本文来源于《第十届全国流体力学学术会议论文摘要集》期刊2018-10-25）
李宁[8]（2018）在《非牛顿流体在高Zeta电势下旋转电渗流的数值模拟》一文中研究指出本文主要研究滑移边界条件下,不同形状微管道中非牛顿流体在旋转系统与高Zeta电势下的电渗流问题,分别针对幂律流体、叁阶流体及Maxwell流体做了数值模拟研究。首先结合不同非牛顿流体的本构方程、柯西动量方程、Poisson-Boltzmann方程和Navier滑移边界条件建立了模型的控制方程。为了针对高Zeta电势下的电渗流研究,我们在无Debye-Huckel线性近似下求得了电势分布的解析解。最后通过使用有限差分法,对该定解问题建立的偏微分方程组进行了数值求解,结合数值结果图像分析了各相关条件参数对不同非牛顿流体电渗流速度分布的影响。论文分为四个部分,第一章绪论部分介绍了电渗流、旋转系统、非牛顿流体、滑移边界条件、高Zeta电势条件及本文用到的数值模拟方法的基础知识和研究现状。第二章主要研究在滑移边界条件下,旋转微管道中幂律流体的电渗流问题。不均匀形状微管道的实际高度呈周期性波动变化,幂律流体在电场作用下发生移动。关于管道形状变化、双电层厚度、双电层Zeta电势、旋转角速度等参数对不同粘性性质的幂律流体的电渗流速度分布的影响进行了对比分析。特别是对比和分析了在幂律行为指数n>l时,对于较大粘性特征的膨胀性流体,不同双电层参数对流体产生的与假塑性流体不同速度分布影响效果,并进一步探究了滑移边界条件的存在对参数的影响效果的改变。而在通过简化模型条件参数后与相关的经典流动问题进行比较分析过程中,也进一步验证了文中模型的可靠性和准确性。第叁章研究了平行均匀微通道中叁阶流体的旋转电渗流动。微管道的电渗流在壁面处的轴向速度最大,在中心处最小。滑移边界条件β,电动宽度K与离子能量参数α会使得三阶流体的速度分布振幅更大,且在壁面附近变化最大;而非牛顿参数∧和旋转雷诺数Re的增大会使得流体的振幅变小,微管道中心处速度更接近于0。电动宽度K与离子能量参数α对于旋转电渗流速度的改变集中在壁面附近的双电层,而旋转雷诺数Re的影响主要在微管道中心附近。第四章研究了高Zeta电势下,Maxwell流体的旋转电渗流动。本章主要通过对Maxwell流体的速度分布随时间变化的演化过程的研究,分析了无量纲化的弹性参数、旋转雷诺数、滑移参数及电势相关参数对电渗流瞬态时间和速度振荡变化的影响。Maxwell流体的旋转电渗流需要有限的弛豫时间达到相对稳定的状态,速度在微管道中心处的振荡幅度要大于壁面附近。弹性参数和旋转雷诺数的增大会增加电渗流速度的振荡幅度、振荡的频率及瞬态的时间,电动宽度与离子能量参数的增加则扩大了速度的振荡幅度。最后第五章进行了全文主要结论的总结,同时对非牛顿流体的电渗流研究进行了展望。(本文来源于《山东大学》期刊2018-05-27）
刘伟,龚玲艳,朱育丹,李子瑞[9]（2018）在《嵌有离子选择性膜的微通道内增强电渗流及除盐效应分析》一文中研究指出离子选择性纳米多孔膜材料在分子分离、海水淡化、生物分子富集、电池等诸多科学工程领域都有着非常重要的应用.本文通过数值仿真分析嵌有阳离子选择性膜的带电微通道内增强电渗流以及系统的除盐效应.结果表明,当浓度为1 mmol L~(-1)的KCl溶液在40 V cm~(-1)的外电场驱动下流过长60μm、宽10μm的微通道时,如果在通道中心离子选择膜性上加25 mV的跨膜电压,除盐效率约为29%;而当跨膜电压为250 mV时,除盐效率则高达89%.流体运动方面,在低跨膜电压下,通道内流体运动由传统电渗流主导,压力流主要用于平衡通道上游与下游电渗流速度的差别.然而在高跨膜电压下,膜表面附近生成很强的非线性涡流,进而形成泵效应;通道内流体运动则是压力流为主导,通道上下游均呈现带滑移边界的压力流特征.对照等参数的无膜通道,嵌膜系统在跨膜电压为400 mV时可以实现15倍以上的流速.本文所揭示物理机制可为新型微泵以及海水淡化装置的设计及优化提供重要的指导.(本文来源于《中国科学:技术科学》期刊2018年01期）
王团,张伟,王宝军,李燕承[10]（2017）在《高频脉冲电渗流技术在靖边油田的应用》一文中研究指出高频脉冲电渗流技术是油田解堵的一种新工艺,通过高频脉冲地磁波的多种机理,改变油层空间结构,疏通油流通道。本文结合靖边油田油井实际情况,研究确定高频脉冲电渗流技术的选井条件及施工工艺,并现场对10口注水井进行了解堵试验,取得了良好的效果。(本文来源于《化工管理》期刊2017年36期）
电渗流论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
建立了双电层的离子分布模型,基于经典Poisson-Boltzmann(PB)方程和改进型MPB(modifiedPoisson Boltzmann)方程对不同浓度和激励电压的离子分布进行了理论研究.结果发现在电压高于0. 4 V,且自由离子浓度小于10-4mol/L时,双电层内部的扩散层厚度存在较大的误差.这直接导致了基于Debye长度模拟电渗流运动与实际观测不符,主要因为Debye-Hückel公式具有线性关系不适用于仿真高电压条件下的电渗流运动.因此借助非线性MPB方程求解扩散层厚度,更能精确得到正、负电极宽度为500μm,间距为25μm,在±1 V,500 Hz电信号产生的最大电渗流速度为1 034. 31μm/s.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
电渗流论文参考文献
[1].杨倩.超薄二氧化硅纳米多孔膜的分子选择性及其电渗流性质[D].浙江大学.2019
[2].胡晟,吕江涛,司光远.基于改进型泊松-玻尔兹曼方程的电渗流建模与分析[J].东北大学学报(自然科学版).2019
[3].郭怀忠,卢凯,张建.从色谱作用探讨毛细管电泳中电渗流的产生和影响因素[J].中南药学.2019
[4].王莉,刘慧青,徐中其.采用反向电渗流毛细管电泳法分析水体中七种典型抗菌药[J].分析试验室.2018
[5].张凯,高智涵.基于诱导电渗流的微泵数值模拟与实验研究[C].第十届全国流体力学学术会议论文摘要集.2018
[6].赵伟,王凯歌,白晋涛,王归仁.交流电渗流在近壁面处的混沌行为及其频率依赖性[C].第十届全国流体力学学术会议论文摘要集.2018
[7].杨春红,菅永军.平行微管道内叁级流体的电磁电渗流及传热研究[C].第十届全国流体力学学术会议论文摘要集.2018
[8].李宁.非牛顿流体在高Zeta电势下旋转电渗流的数值模拟[D].山东大学.2018
[9].刘伟,龚玲艳,朱育丹,李子瑞.嵌有离子选择性膜的微通道内增强电渗流及除盐效应分析[J].中国科学:技术科学.2018
[10].王团,张伟,王宝军,李燕承.高频脉冲电渗流技术在靖边油田的应用[J].化工管理.2017
论文知识图
