pH依赖zeta电位诱导酸碱反应中的扩散相力聚焦

在文献中广泛研究了电解质存在下带电粒子的扩散相力。然而，在这些设置中，粒子通常只会沿着电解质梯度的单一方向移动。本文从理论上考察了粒子在同一设置中发生方向反转条件，导致在稳态浓度梯度下形成聚焦带。通过多离子扩散相力计算，我们模拟了在酸基反应系统中进行粒子运输，其中与酸一起添加了盐。对于不同盐浓度范围，粒子在通道中聚焦。我们的分析揭示了pH依赖的zeta电位是实现聚焦的必要条件，并确定了粒子聚焦位置，即在还是离开酸碱反应前沿。我们报告了与先前实验观察的定性一致，并推导出支配粒子聚焦的解析条件，突显了浓度梯度与zeta电位变化之间精细的平衡。该工作阐明了pH依赖的zeta电位的关键物理，并为探索酸碱体系中的扩散相力开辟了新途径，具有对于微流控设计和生物物理输运过程的意义。