微腔内受控混合条件下的沥青质沉淀

溶剂交换是一种用于稀释诱导相分离的受控过程。本工作利用溶剂交换方法，以正庚烷和甲苯中沥青质为模型体系，在20种不同混合条件下揭示混合动力学对沥青质沉淀过程的影响。沥青质溶液与石蜡溶剂之间的外部混合被严格控制。我们采用高空间分辨率全内反射荧光显微镜检测分辨率达200 nm的沥青质沉淀物。采用多物理场模型模拟溶剂交换过程中过饱和脉冲的演化。基于仿真结果，我们预测了流速、尺寸、微流控腔室朝向和温度对沥青质沉淀物表面覆盖率和尺寸分布的影响。模型对所有因素的预测与实验观察一致。发现溶剂的局部浓度和剪切力是由混合动力学引起沥青质沉淀变化的两个主要原因。然而，随着温度变化，热力学的影响比混合动力学更为关键。通过实验与仿真研究的结合，本工作阐明了传输过程对沥青质沉淀最终形貌的重要性，并深入揭示了混合动力学对沥青质沉淀的作用机制。一种智能混合或可是在不过度消耗溶剂的情况下促进新相形成。