博碩士論文 91324041 詳細資訊




以作者查詢圖書館館藏 以作者查詢臺灣博碩士 以作者查詢全國書目 勘誤回報 、線上人數:21 、訪客IP:3.235.223.5
姓名 辛偉綸(Wei-Lun Hsin)  查詢紙本館藏   畢業系所 化學工程與材料工程學系
論文名稱 以熱力學性質定義帶電粒子的電荷重正化現象
(Charge renormalization of charged spheresbased on thermodynamic properties)
相關論文
★ 反離子的凝聚作用和釋放於界劑溶液中添加鹽類的影響之研究★ 以離子型界劑溶解微脂粒之研究
★ 奈米添加物對微乳液滴靜電特性的影響–蒙地卡羅模擬法★ W/O型微乳液液滴之電荷分佈量測
★ 溫度和PEG-脂質對磷脂醯膽鹼與離子型界面活性劑間作用的影響之研究★ 明膠的溶膠-凝膠相變化與微乳液-有機凝膠相變化
★ 膽固醇與膽鹽對微脂粒穩定度的影響★ 電解質溶液的表面張力-蒙地卡羅模擬法
★ 稀薄聚電解質溶液中的反離子凝聚現象★ 溫度不敏感性之電動力學行為於毛細管區域電泳
★ 聚乙二醇與界面活性劑的作用★ 聚電解質溶液中的反離子凝聚現象
★ 聚電解質在中性高分子溶液中的泳動行為★ 在聚電解質溶液中的有效電荷
★ 以分散粒子動力學法模擬雙性團聯共聚物微胞之探討★ 多價鹽類於聚電解質溶液中的影響
檔案 [Endnote RIS 格式]    [Bibtex 格式]    [相關文章]   [文章引用]   [完整記錄]   [館藏目錄]   [檢視]  [下載]
  1. 本電子論文使用權限為同意立即開放。
  2. 已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
  3. 請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。

摘要(中) 在水中加入陽離子型、陰離子型、兩性離子型等界面活性劑(surfactant),會解離出反離子(counterion)。當界劑達到CMC時,會聚集形成微胞(micelles),其散佈在水中的反離子會靠近帶Z價電荷的微胞表面,這就是反離子凝聚(condensation)現象。從遠處感受微胞的電荷也就不再是Z價電荷了,我們以Debye-Hückel進似理論來得到有效電荷Z*,例如計算DLVO位能時就必須考慮到有效電荷Z*。而一個帶電膠體系統擁有效電荷的現象就稱為電荷的重正化(charge renormalization)。
對一個未加鹽類(salt-free)的膠體(colloidal)懸浮溶液,我們採用球型系統(spherical Wigner-Seitz cell) ,在系統的正中心放入帶電粒子,周圍散佈著因帶電粒子解離出的反離子,整個系統視為電中性,改變球型系統的大小,相當於改變真實情況的濃度。以蒙地卡羅模擬法(MC)得到各式各樣的熱力學性質
摘要(英) At strong electrostatic coupling, counterions are accumulated in the vicinity of the surface of the
charged particle with intrinsic charge Z. In order to explain the behavior of highly charged particles,
effective charges Z* is therefore invoked in the models based on Debye-Hückel approximation, such
as the DLVO potential. For a salt-free colloidal suspension, we perform Monte Carlo simulations to
obtain various thermodynamic properties ω in a spherical Wigner-Seitz cell. The effect of dielectric
discontinuity is examined. We show that at the same particle volume fraction, counterions around
a highly charged spheres with Z may display the same value of ω as those around a weakly charged
sphere with Z*, i.e., ω(Z) = ω(Z*). There exists a maximally attainable value of ω at which
Z = Z*. Defining Z* as the effective charge, we find that the effective charge passes through a
maximum and declines again due to ion-ion correlation as the number of counterions is increased.
The effective charge is even smaller if one adopts the Debye-Hückel expression ωDH. Our results
suggest that charge renormalization can be performed by chemical potential, which may be observed
in osmotic pressure measurements.
關鍵字(中) ★ 電荷重正化現象
★ 帶電粒子
關鍵字(英) ★ Charge renormalization
★ charged spheres
論文目次 全文目錄
第一章 序論與文獻回顧 1
1-1 電荷重正化(反離子凝聚)的現象 1
1-2 介紹Wigner-Seitz Cell 3
1-3 過去研究中有效電荷的定義 4
1-4 以熱力學性質定義有效電荷 7
第二章 理論介紹 9
2-1 以Partition Function得到系統的熱力學性質 9
2-2 極弱的吸引作用:Debye-Hückel近似理論 14
第三章 蒙地卡羅模擬 17
3-1 Poisson方程式 17
3-2 Metropolis Method 19
3-3 Widom’s Method 20
第四章 結果與討論 22
4-1 比較DH與MC的結果 24
4-2 以化學勢能(滲透壓)定義電荷重正化現象 26
4-3 以表面電位定義電荷重正化現象 30
4-4 系統的內能 32
4-5 界面兩側的介電常數不連續的影響 33
4-6 結論 35
參考文獻 48
圖目錄
圖1-1 7
圖3-1 21
圖4-1 37
圖4-2 38
圖4-3 39
圖4-4 40
圖4-5 41
圖4-6 42
圖4-7 43
圖4-8 44
圖4-9 45
圖4-10 46
圖4-11 47
表目錄
表4-1 36
參考文獻 1. S. Alexander, P. M. Chaikin, P. Grant, G. J. Morales, and P. Pincus, J. Chem. Phys. 80, 5776 (1984).
2. E. Trizac, L. Bocquet, and M. Aubouy, Phys. Rev. Lett. 89, 248301 (2002).
3. J. M. Roberts, J. J O’Dea, and J. G. Osteryoung, Anal. Chem. 70, 3667 (1998).
4. G. S. Manning, J. Chem. Phys. 51, 924 (1969).
5. F. Oosawa, Polyelectrolytes, Dekker: New York, 1971.
6. W. M. Gelbart, R. F. Bruinsma, P. A. Pincus, and V. A. Parsegian, Phys. Today 53, 38 (2000).
7. B. H. Zimm and M. Le Bret, J. Biomol. Struct. Dyn. 1, 461 (1983).
8. M. J. Stevens, M. L. Falk and M. O. Robbins, J. Chem. Phys. 104, 5209 (1996).
9. R. D. Groot, J. Chem. Phys. 95, 9191 (1991).
10. G. V. Ramanathan, J. Chem. Phys. 88, 3887 (1988).
11. L. Belloni, Colloid Surf. A 140, 227 (1998).
12. M. Deserno and C. Holm, in Electrostatic Effects in Soft Matter and Biophyiscs, (Kluwer Academic Publishers, Netherlands, 2001), p. 27.
13. V. Sanghiran and K. S. Schmitz, Langmuir 16, 7566 (2000).
14. E. J.W.Verwey and J. T. G. Overbeek, Theory of the Stability of Lyophobic Colloids, Elsevier:Amsterdam, 1948.
15. D. Frenkel and B. Smit, Understanding Molecular Simulation (Academic Press, New York,1996).
16. Y.-J. Sheng and H.-K. Tsao, Phys. Rev. Lett. 87, 185501 (2001);Y.-J. Sheng and H.-K. Tsao,Phys. Rev. E 66, 040201(R) (2002);C.-H. Ho,H.-K. Tsao and Y.-J. Sheng, J. Chem. Phys.119, 2369 (2003).
17. B. I. Shklovkii, Phys. Rev. E 60, 5802 (1999).
指導教授 曹恒光(Heng-Kwong Tsao) 審核日期 2004-7-1
推文 facebook   plurk   twitter   funp   google   live   udn   HD   myshare   reddit   netvibes   friend   youpush   delicious   baidu   
網路書籤 Google bookmarks   del.icio.us   hemidemi   myshare   

若有論文相關問題,請聯絡國立中央大學圖書館推廣服務組 TEL:(03)422-7151轉57407,或E-mail聯絡  - 隱私權政策聲明