涂层纳米毛细管中的电渗流：理论研究

受近期实验启发，我们对毛细管中带电表面被带电聚合物涂层修饰后，其内部电渗流如何改变进行了理论研究。理论处理基于一个三维模型，该模型由一种三元流体混合物构成，代表溶剂和两种离子，被限制在两个平行的带电平板之间，平板上装饰有代表聚合物涂层的固定散射体阵列。由平行于平板方向施加的恒定电场产生的电渗流，通过格子玻尔兹曼模拟进行数值研究。为了获得更深入的理解，我们通过扩展 Stokes-Smoluchowski 方程以考虑聚合物在壁面附近区域引起的孔隙率，进行了简单的理论分析。我们通过关注聚合物电荷与其施加的摩擦力之间的竞争效应，讨论了速度剖面的性质。我们展示了当聚合物电荷与表面电荷相反时，流动减弱和流动反转现象的证据。通过使用聚合物密度和表面电荷作为控制变量，我们提出了一个区分正向和反向流动区域的相图，并确定了其对离子浓度的依赖性。