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反应飞升级液滴中氢气微泡的生长速率

化学物理 2022-03-10 v1 流体动力学

摘要

小型液滴中的化学反应被广泛探索,以加速新材料发现、提高催化两相转化和高通量分析的效率和特异性。在这项工作中,我们研究了固定在固体表面上的飞升级液滴内气体析出反应的局部速率。由该反应产生的氢气微泡(半径 > 500 nm)的生长速率通过高分辨率共聚焦显微图像在线测量。较小液滴中以及同一液滴内靠近三相边界处的气泡生长速率更快。对于纯反应液滴和二元反应液滴以及不同润湿性的基底,结果均一致。我们基于扩散、化学反应和稳态气泡生长的理论分析预测,从周围扩散的反应物浓度取决于液滴尺寸和气泡在液滴内的位置,与实验结果吻合良好。我们的结果揭示了反应微滴中的反应速率可能是空间非均匀的。这些发现可能对阐述这些液滴的化学性质与用途具有意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2203.04499,
  title  = {Growth Rates of Hydrogen Microbubbles in Reacting Femtoliter Droplets},
  author = {Zhengxin Li and Hongbo Zeng and Xuehua Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2203.04499},
  year   = {2022}
}