奈米添加物對微乳液滴靜電特性的影響–蒙地卡羅模擬法

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Title:	奈米添加物對微乳液滴靜電特性的影響–蒙地卡羅模擬法
Authors:	倪玉梅;Yu-Mei Ni
Contributors:	化學工程與材料工程研究所
Keywords:	蒙地卡羅;靜電作用;微乳液;奈米粒子;模擬
Date:	2001-06-27
Issue Date:	2009-09-21 12:19:27 (UTC+8)
Publisher:	國立中央大學圖書館
Abstract:	微乳液滴是由水、油、和界面活性劑三成份所形成的熱力學穩定系統，除了應用於傳統工業（如原油開採、清洗程序、萃取），目前也被廣泛地應用在生化科技（蛋白質的分離純化），或奈米粒子的合成。這些近年來的應用都涉及微粒子存在於微乳液滴中。一般認為，添加粒子會改變微乳液的微觀結構，使其物理性質改變。本篇論文的目的即是要探討奈米添加物對微乳液滴靜電特性的影響。藉由解算卜松方程式，微乳液滴內部的電場分佈可求得。再利用蒙地卡羅模擬方法取樣，我們可得到微乳液滴的熱力學平衡結構。除了求算離子濃度分佈、微粒子的位置機率分佈、及個別的平均位置等性質來說明微觀結構外，我們還透過計算系統的平均平方電偶極，來研究微乳液滴內離子與粒子的擾動特性。平均平方電偶極即類似凡得瓦力，代表液滴與液滴間作用力的大小。在添加不帶電粒子時，離子的平均位置會較往液滴表面移動。與無相反離子存在時相比較，不帶電微粒子因受電場作用的影響，其平均位置更往液滴中心移動。此時，平均電位能降低，而平均平方電偶極則些微上升。隨著添加微粒子粒徑的增加，上述的現象更為顯著。當添加的粒子帶有電荷時，電偶極（p2）包含了相反離子的貢獻（pc2）、奈米粒子的貢獻（pp2）、及相反離子和奈米粒子耦合的貢獻（pc．pp），此時不論添加的粒子帶正或負電，都使平均平方偶極矩顯著上升。但離子與微粒子的平均位置改變不大。當奈米粒子帶負電時，相反離子和奈米粒子形成正耦合但不明顯，平均平方電偶極的增加主要來自奈米粒子貢獻的平均平方電偶極（pp2）。當添加的粒子帶正電時，相反離子和奈米粒子產生強烈的負耦合作用；相對於添加帶正電奈米粒子的情況，此時微液滴內的離子分佈較不對稱，使其平均平方電偶極的貢獻（pc2）增加約一倍。
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