液滴在薄聚合物膜上蒸发导致的化合物再分布:理论
软凝聚态物质
2019-10-09 v1
摘要
与流体接触的薄聚合物膜可能将低分子量化合物浸出到流体中。若该流体为一小液滴,由于持续的浸出结合液滴的蒸发,液体内的化合物浓度会升高。这可能最终导致传输过程反转以及化合物在薄膜内的再分布。为理解化合物再分布,我们应用液滴蒸发的宏观模型,并将其与化合物传输的扩散模型相结合。在模型中,材料沉积及由此产生的接触线钉扎与溶解材料的一部分沉淀相关联。我们发现沉积区尺寸作为初始液滴尺寸的函数存在三种幂律区,由蒸发、扩散以及液滴与薄膜中初始化合物浓度之间的竞争所支配。接触线钉扎的强度决定了沉淀物的沉积轮廓,其特征为显著的边缘以及向污渍中心线性衰减的轮廓。我们对固体基底内浓度分布的预测与实验中所发现的图样相似。
引用
@article{arxiv.1905.02983,
title = {Compound redistribution due to droplet evaporation on a thin polymeric film: theory},
author = {Thijs W. G. van der Heijden and Anton A. Darhuber and Paul van der Schoot},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.02983},
year = {2019}
}
备注
12 pages, 10 figures