發(fā)布時(shí)間：2021-03-18 16:10

　　近年來(lái),由于Janus顆粒結(jié)構(gòu)新穎使其具備多種應(yīng)用潛能,作為一個(gè)多學(xué)科交叉的新興領(lǐng)域已經(jīng)引起了極大的關(guān)注。Janus顆粒是指表面被兩種不同性質(zhì)材料覆蓋的微納米粒子,也稱為“雙面球”。利用Janus顆粒自身兩面性質(zhì)的差異可以在溶液中建立局部梯度場(chǎng)或產(chǎn)生微氣泡進(jìn)而引起Janus顆粒自驅(qū)運(yùn)動(dòng)。常見(jiàn)的Janus顆粒自驅(qū)動(dòng)類型包括梯度場(chǎng)驅(qū)動(dòng)和微氣泡驅(qū)動(dòng),其中梯度場(chǎng)驅(qū)動(dòng)又分為:自擴(kuò)散泳驅(qū)動(dòng)、自熱泳驅(qū)動(dòng)、自電泳驅(qū)動(dòng)和自光泳驅(qū)動(dòng)等。研究發(fā)現(xiàn),通過(guò)改變顆粒形狀或增大其尺寸,可以使氣體分子聚集成核形成微氣泡,進(jìn)而驅(qū)動(dòng)Janus顆粒運(yùn)動(dòng)。通常微氣泡驅(qū)動(dòng)具有更快的驅(qū)動(dòng)速度和更高的應(yīng)用價(jià)值,因此引起更廣泛的關(guān)注。本文首先介紹了相關(guān)研究背景,基于氣泡高效驅(qū)動(dòng)Janus顆粒運(yùn)動(dòng)的優(yōu)勢(shì),制備出一種具有更高效驅(qū)動(dòng)性能的氣泡推進(jìn)型Pt-SiO2中空J(rèn)anus微球,相比于目前研究的準(zhǔn)振蕩模式的氣泡驅(qū)動(dòng)和管狀微馬達(dá)的氣泡驅(qū)動(dòng),驅(qū)動(dòng)效率明顯提升。其次通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)微氣泡和中空J(rèn)anus微球組成的空化氣泡與懸浮微顆粒相互作用的系統(tǒng)進(jìn)行研究。一方面,利用高速CCD攝影法拍攝了Pt-SiO2型中空J(rèn)anus微球在低濃度2%

【文章來(lái)源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

（a）古羅馬Janus神，（b）Janus顆粒示意圖

(a) 圖1.1 （a）古羅馬Janus神，（b）Janus顆粒示意圖[9].3 Janus 顆粒制備隨著 Janus 顆粒研究日漸成熟，為了更全面探究其優(yōu)異性能與應(yīng)用潛能，出各種不同性質(zhì)，不同形狀的 Janus 顆粒。目前用于制備 Janus 顆粒的原可分為三類：聚合物、無(wú)機(jī)物、聚合-無(wú)機(jī)物。根據(jù)選用的原材料性質(zhì)及求，如圖 1.2 所示，通常有如下三種方法進(jìn)行 Janus 顆粒的制備：（1）Masking）[10]；（2）自組裝法（Self-assembly）[11]；（3）相分離法（Phase Separati，如表 1-1 所示，對(duì)應(yīng)三種 Janus 顆粒制備方法的制備原理。

的材料覆蓋[10]。平行單元內(nèi)，球形顆粒分散液通過(guò)底板圓柱孔時(shí)，由于毛細(xì)管作用力的存在，圓柱孔中，然后將另一類顆粒注入到同裝得到 Janus 顆粒[11]。優(yōu)缺相容物質(zhì)進(jìn)行混合，然后通過(guò)某種方法加熱凝固等）構(gòu)成單個(gè)微納米顆粒。其用流體在微流道中的流動(dòng)，在微流道交合的乳劑進(jìn)行結(jié)合形成 Janus 乳滴，然后形成相應(yīng) Janus 顆粒[12]。優(yōu)缺材料的興起和迅速發(fā)展，通過(guò)不同方法人形、橡子形、啞鈴型、雙組分粒子形形狀的 Janus 顆粒如圖 1.3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]煙跡流動(dòng)顯示與PIV技術(shù)的開(kāi)發(fā)及其在橋梁風(fēng)洞試驗(yàn)中的應(yīng)用[D]. 魏益峰.西南交通大學(xué) 2016
[2]自驅(qū)動(dòng)Janus顆粒運(yùn)動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬研究[D]. 譚曉君.西安建筑科技大學(xué) 2015
[3]Janus顆粒自驅(qū)運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)與受限模擬研究[D]. 武美玲.西安建筑科技大學(xué) 2014
[4]Janus顆粒自驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)及運(yùn)動(dòng)特性分析[D]. 宮春亮.西安建筑科技大學(xué) 2013
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