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轴向电场对纳米管道中溶液离子径向分布的影响
  • ISSN号:1001-0505
  • 期刊名称:东南大学学报(自然科学版)
  • 时间:0
  • 页码:841-853
  • 语言:中文
  • 分类:O351.2[理学—流体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]东南大学机械工程学院,南京211189, [2]东南大学MEMS教育部重点实验室,南京211189
  • 相关基金:国家重大基础研究发展计划(973计划)资助项目(2006CB300404)、国家自然科学基金资助项目(50676019,50506008,50505007)、江苏省自然科学基金资助项目(BK2006510,BK2007113).
  • 相关项目:金属/半导体多层膜能量输运机理的理论与实验研究
中文摘要:

用分子动力学模拟的方法,研究了轴向外加电场强度对圆柱形纳米管道中NaCl溶液离子径向密度分布的影响.仿真结果表明,纳米管道两端的外加电场强度增大时,系统的瞬时动能增加.离子获得较大的径向动能就可以克服所在位置势能束缚,运动到使原来浓度峰值减小的径向位置,以保证系统的自由能减小,从而导致离子径向浓度峰值变小.壁面电荷密度越小,离子受到壁面电荷的束缚就越小,这一现象越明显.由于离子的径向分布对电渗流有直接影响,因此这一仿真对电渗流的理论研究和利用外电场实现离子分离的纳流体器件的设计具有重要的参考价值.

英文摘要:

The effect of an axial applied potential gradient on the ion distribution of sodium chlorine solution confined in cylindrical nanotubes is investigated with a molecular dynamics simulation model. The simulation results indicate that with the axial applied potential gradient increasing the instantaneous kinetic energy of the system enhances. Obtaining higher radial instantaneous energy, the ions escape from their position and move to other place to reduce the free energy of the system. Thus the peak value of the ion radial density is decreased. With lower surface charge density this phenomenon is more evident. Since the ion radial distributions in liquid directly affect the electroosmotic flow, this study is useful for electroosmotic flow research and the design of nanofluidic devices for species separation by applied potential gradient.

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期刊信息
  • 《东南大学学报:自然科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:东南大学
  • 主编:毛善锋
  • 地址:南京四牌楼2号
  • 邮编:210096
  • 邮箱:xuebao@seu.edu.cn
  • 电话:025-83794323
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-0505
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1178/N
  • 邮发代号:28-15
  • 获奖情况:
  • 先后荣获第三届国家期刊奖百种重点期刊奖,2006-2...,2013年荣获首届江苏省新闻出版政府奖"报刊奖"
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:23651