二元液体混合物复合液-气界面上捕获胶体粒子的润湿行为
软凝聚态物质
2021-04-28 v1
摘要
本文在理论上研究了一种由A和B粒子组成的部分互溶二元液体混合物，其条件为一个稳定的富A液相与气相处于热平衡，而富B液相为亚稳态。所选液体及热力学条件使得富A液相与气相之间的界面含有一层富B相的介入润湿膜。为获取关于被困于此类复合液-气界面处胶体粒子周围大尺度流体结构的信息，采用经典密度泛函理论并结合A和B粒子数密度分布的锐拐点近似，解析地研究了平面液-气、壁-液及壁-气界面上三个相关且关联的润湿现象。若根据所谓的混合规则，A-B相互作用强度由A-A与B-B相互作用强度的几何平均给出，且壁-A与壁-B相互作用之比同理，则可排除胶体被富B液膜包裹的情形。若放宽上述流体-壁和流体-流体相互作用的混合规则，则最多可能出现六种不同的润湿情形。系统参数空间划分为对应六种情形的域的方式，以及哪些域实际出现，取决于偏离混合规则规定的符号。当壁-A与壁-B相互作用强度之比相对于混合规则规定值减小，或A-B相互作用强度增大至高于混合规则规定值时，会出现相关域。本文还研究了各域内角接触角可能变化的范围。
引用
@article{arxiv.2012.02878,
title = {Wetting behavior of a colloidal particle trapped at a composite liquid-vapor interface of a binary liquid mixture},
author = {Hyojeong Kim and Lothar Schimmele and S. Dietrich},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.02878},
year = {2021}
}
备注
28 pages, 6 figures