李　堃　袁志山　纪安平,3　司　伟　蔺卡宾　杨浩杰马　建　沙菁　陈云飞

(1东南大学机械工程学院，南京211189)(2东南大学江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室,南京211189)(3重庆三峡学院机械工程学院,重庆404100)



受限高浓度电解质溶液的电动力学输运

(1东南大学机械工程学院，南京211189)(2东南大学江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室,南京211189)(3重庆三峡学院机械工程学院,重庆404100)

为了解释有关纳米通道内离子输运特性的一系列违反经典流体力学和电迁移理论的实验现象的内在机理,通过分子动力学模拟的方法,研究了受限高浓度NaCl溶液的离子电流和迁移率等电动力学输运特性．结果显示,跨膜电压和接入电阻是导致单层石墨烯纳米孔的离子电流随孔径呈线性增长的重要原因．受限电解质溶液与体态溶液的本质区别是除了固液界面的边界效应外,跨膜电压造成的局部超大电场将导致电迁移速率随电场强度增加出现非线性增长的Wien效应．同时,离子迁移率随溶液浓度升高而下降．产生这些变化的微观机理除了离子氛屏蔽效应外,还有离子对形成和离子碰撞等离子间微观相互作用．

受限电解质溶液;纳米孔;分子动力学模拟;迁移率

随着微纳加工技术和膜片钳技术的迅猛发展,电解质溶液的电动力学输运具有越来越强的可控性和可测量性,因而被广泛应用于生物医学、分析化学、微纳机电系统等诸多领域．特别是对受限……