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部分催化球形胶体的扩散泳自推进

软凝聚态物质 2015-02-12 v3

摘要

具有部分铂表面涂层的胶体球悬浮在过氧化氢溶液中时会产生自泳运动。我们使用连续多组分自扩散泳模型对这些粒子的自推进速度进行了理论分析。以此模型为基础,我们展示了滑移层近似如何导出及其在何种极限下成立。首先,我们考虑了完整多组分模型与滑移层近似之间的差异。然后,利用滑移模型展示并探索了粒子速度对分子-表面相互作用细节的敏感性。我们发现,当溶质和溶剂分子分别与胶体的惰性和催化部分存在不同相互作用时,胶体速度对催化涂层程度的依赖表现出强烈的不对称性。通过改变催化涂层的程度,运动方向甚至可以反转。最后,我们研究了这些结果对粒子催化与惰性部分边缘附近反应速率变化的鲁棒性。我们的结果对解释自推进粒子运动的实验结果具有重要意义。

关键词

引用

@article{arxiv.1412.5331,
  title  = {Diffusiophoretic Self-Propulsion for Partially Catalytic Spherical Colloids},
  author = {Joost de Graaf and Georg Rempfer and Christian Holm},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1412.5331},
  year   = {2015}
}

备注

20 pages, 8 figures