基于表面化学的通过扩散相互作用和扩散渗透实现粘性颗粒的连续分离

仅依据粘性颗粒的表面属性进行分离是一项极具挑战性的任务。本研究表明，扩散相互作用（diffusiophoresis）和扩散渗透（diffusioosmosis）可实现基于表面特性的连续粘性颗粒分离，这些颗粒尺寸相似且zeta电位相似，但表面卡态基团的浓度不同。颗粒暴露于在双界面微流控装置中生成的盐浓度梯度中。通过实验和理论分析，我们展示了粒子动力学如何受到其zeta电位对局部盐浓度敏感性的影响，而这种敏感性又受表面导电效应的影响，这些效应由表面卡态基团引起。因此，尽管zeta电位相似，但浓度不同的卡态基团粘性颗粒可实现100%的分离效率。这种方法采用简单易操作的装置，具有跨学科的潜力，可实现仅依据影响其zeta电位敏感性的表面特性（如粗糙性、渗透性、异质性和化学成分）的粘性颗粒的连续分离。