电渗流系统最大流率的存在性

本文研究了电渗流中水动力壁-流体摩擦力的作用。首先，我们推导了用于电渗流速度轮廓的电氢动力学方程，后者针对由嵌入中性溶剂颗粒中的阳离子组成的离子系统推导得出。该系统（溶液和壁面）通过负电壁面保持电中性，称为 "只含反离子" 系统。该理论预测，在壁-流体摩擦力（即等效滑移长度）与系统电势屏蔽长度相关联时，存在一种反离子浓度可导致电渗流最大流率。通过平衡分子动力学模拟精确确定水动力滑移，随后用作理论输入。与独立非平衡分子动力学模拟数据比较确认了该最大值的存在。我们还发现，若采用正确的滑移边界条件，标准水动力学理论可在电荷密度和离子电荷较小的带电纳米系统中定量匹配模拟结果。