多孔介质中离子浓度极化的非线性动力学：渗漏膜模型
化学物理
2013-04-25 v1 软凝聚态物质
摘要
由于反离子对孔表面的屏蔽作用，高电荷膜的电导率几乎恒定。弱带电多孔介质或“渗漏膜”也含有显著浓度的同离子，其在高电流下的耗尽会导致离子浓度极化和电导率激波。为了描述这些非线性现象，在不存在电渗流的情况下，基于宏观电中性和 Nernst-Planck 离子通量构建了一个简单的渗漏膜模型。该模型在以下无支持二元电解质情形下求解：从储层到阳离子选择性表面的稳态导电、对电流阶跃的瞬态响应、流向式多孔电极的稳态导电，以及错流中阳离子选择性表面之间的稳态导电。最后一个问题的动机源于渗漏膜中的分离过程，如激波电渗析。文章首先向 Neal Amundson 致敬，他在色谱法中关于激波的开创性工作涉及类似的数学方法。
引用
@article{arxiv.1304.6598,
title = {Nonlinear Dynamics of Ion Concentration Polarization in Porous Media: The Leaky Membrane Model},
author = {E. Victoria Dydek and Martin Z. Bazant},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.6598},
year = {2013}
}