利用电阻脉冲技术改进纳米颗粒尺寸的理论预测

利用电阻脉冲技术 (RPT)，纳米孔可作为各种分析物的纳米流体传感器，用于检测其多种物理和化学性质。在此，我们专注于使用 RPT 对亚 200 nm 纳米颗粒进行尺寸测量及其理论预测。通过对纳米颗粒穿过圆柱形纳米孔的电流阻断进行系统模拟研究，我们发现考虑形状系数和接入电阻的 Maxwell 方法与模拟结果吻合良好。然而，广泛使用的电阻积分方法在各种情况下存在明显偏差。通过在积分方法中引入修正因子 $\eta$，我们修正后的方程能够为模拟结果提供良好的预测。$\eta$ 显示出对纳米颗粒与纳米孔直径比（$d/D$）的强依赖性。遵循相同的策略，我们为纳米颗粒穿过锥形纳米孔的精确尺寸预测提供了修正方程，其中积分方法是默认的便捷方式。修正因子 $\eta'$ 与圆柱形纳米孔中的 $\eta$ 相关。$\eta'$ 表现出对孔几何参数和纳米颗粒直径的独立性，但依赖于锥形纳米孔的表面电荷密度。我们改进的方程可为穿过圆柱形和锥形纳米孔的 100-200 nm 直径纳米颗粒的精确尺寸检测提供理论预测。