Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > cond-mat > arXiv:2412.00646

帮助 | 高级搜索

凝聚态物理 > 软凝聚态物理

arXiv:2412.00646 (cond-mat)
[提交于 2024年12月1日 ]

标题: 多价电解质混合物饱和多孔介质中的扩散泳现象

标题: Diffusiophoresis in porous media saturated with a mixture of electrolytes

Authors:Siddharth Sambamoorthy, Henry C. W. Chu
摘要: 当前关于多孔介质中扩散泳的理论仅限于饱和有价对称电解质的多孔介质。 对于饱和有价不对称电解质或价对称和不对称电解质的一般混合物的多孔介质中的扩散泳,缺乏预测模型。 为填补这一知识空白,本文我们开发了一个数学模型,该模型基于常规摄动方法和数值积分,用于计算饱和有电解质一般混合物的多孔介质中胶体的扩散泳迁移率。 我们使用泊松-能斯特-普朗克方程来模拟电动力学,使用布林克曼方程结合电体力来模拟多孔介质中的流体传输。 我们报告了三个新的关键发现。 首先,我们证明在相同的电解质浓度梯度下,降低多孔介质的渗透率可以显著减弱胶体的扩散泳运动。 其次,我们表明,令人惊讶的是,使用价不对称电解质,胶体在更致密的多孔介质中的扩散泳运动可能比在较不致密的多孔介质中饱和有对称电解质时更强。 第三,我们证明改变电解质混合物的组成不仅会极大地改变胶体扩散泳运动的强度,还会定性地改变其方向。 本研究开发的模型可用于理解并预测诸如细胞内运输等自然现象,以及设计增强石油开采、纳米粒子药物输送和胶体物种分离等技术应用。
摘要: Current theories of diffusiophoresis in porous media are limited to a porous medium saturated with a valence symmetric electrolyte. A predictive model for diffusiophoresis in porous media saturated with a valence asymmetric electrolyte, or a general mixture of valence symmetric and asymmetric electrolytes, is lacking. To close this knowledge gap, in this work we develop a mathematical model, based upon the regular perturbation method and numerical integration, to compute the diffusiophoretic mobility of a colloid in porous media saturated with a general mixture of electrolytes. We model the electrokinetics using the Poisson-Nernst-Planck equations and the fluid transport in porous media using the Brinkman equation with an electric body force. We report three novel key findings. First, we demonstrate that, in the same electrolyte concentration gradient, lowering the permeability of the porous medium can significantly weaken the colloid diffusiophoretic motion. Second, we show that, surprisingly, by using a valence asymmetric electrolyte the colloid diffusiophoretic motion in a denser porous medium can be stronger than that in a less dense porous medium saturated with a symmetric electrolyte. Third, we demonstrate that varying the composition of an electrolyte mixture does not only change the strength of the colloid diffusiophoretic motion drastically, but also qualitatively its direction. The model developed from this work can be used to understand and predict natural phenomena such as intracellular transport, as well as design technological applications such as enhanced oil recovery, nanoparticle drug delivery, and colloidal species separation.
主题: 软凝聚态物理 (cond-mat.soft) ; 化学物理 (physics.chem-ph); 地球物理 (physics.geo-ph)
引用方式: arXiv:2412.00646 [cond-mat.soft]
  (或者 arXiv:2412.00646v1 [cond-mat.soft] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2412.00646
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Henry Chu [查看电子邮件]
[v1] 星期日, 2024 年 12 月 1 日 02:50:29 UTC (800 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
physics.geo-ph
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2024-12
切换浏览方式为:
cond-mat
cond-mat.soft
physics
physics.chem-ph

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号