负载纳米颗粒的气溶胶液滴的稳定性

我们建立了一种被气体包围的水等液体气溶胶液滴的热力学与蒸发动力学模型。当温度和化学势（或等效湿度）使得气相为热力学平衡态时，纯液体液滴当然会在相对较短时间内蒸发。然而，若液滴还含有纳米颗粒或任何其他不挥发性溶质，则液滴可变为热力学稳定。我们表明平衡液滴尺寸强烈依赖于其中纳米颗粒的量和溶解度，即依赖于颗粒与液体的相互作用性质，当然也依赖于蒸气温度与化学势。我们为此类液滴建立了简单热力学模型，并将预测与采用相同颗粒相互作用性质作为输入的晶格密度泛函理论结果比较，发现非常吻合。我们还使用动力学密度泛函理论研究液滴与蒸气平衡时液体从液滴蒸发/向液滴凝结的动力学，从而证明了液滴稳定性。