近年來,由于Janus顆粒結構新穎使其具備多種應用潛能,作為一個多學科交叉的新興領域已經(jīng)引起了極大的關注。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或產(chǎn)生微氣泡進而引起Janus顆粒自驅(qū)運動。常見的Janus顆粒自驅(qū)動類型包括梯度場驅(qū)動和微氣泡驅(qū)動,其中梯度場驅(qū)動又分為:自擴散泳驅(qū)動、自熱泳驅(qū)動、自電泳驅(qū)動和自光泳驅(qū)動等。研究發(fā)現(xiàn),通過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,進而驅(qū)動Janus顆粒運動。通常微氣泡驅(qū)動具有更快的驅(qū)動速度和更高的應用價值,因此引起更廣泛的關注。本文首先介紹了相關研究背景,基于氣泡高效驅(qū)動Janus顆粒運動的優(yōu)勢,制備出一種具有更高效驅(qū)動性能的氣泡推進型Pt-SiO2中空Janus微球,相比于目前研究的準振蕩模式的氣泡驅(qū)動和管狀微馬達的氣泡驅(qū)動,驅(qū)動效率明顯提升。其次通過實驗的方法對微氣泡和中空Janus微球組成的空化氣泡與懸浮微顆粒相互作用的系統(tǒng)進行研究。一方面,利用高速CCD攝影法拍攝了Pt-SiO2型中空Janus微球在低濃度2%

【文章來源】：西安建筑科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：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、無機物、聚合-無機物。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，對應三種 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底板圓柱孔時，由于毛細管作用力的存在，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)進行混合，然后通過某種方法加熱凝固等）構成單個微納米顆粒。其用流體在微流道中的流動，在微流道交合的乳劑進行結合形成 Janus 乳滴，然后形成相應 Janus 顆粒[12]。優(yōu)缺材料的興起和迅速發(fā)展，通過不同方法人形、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】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]煙跡流動顯示與PIV技術的開發(fā)及其在橋梁風洞試驗中的應用[D]. 魏益峰.西南交通大學 2016
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[3]Janus顆粒自驅(qū)運動的實驗與受限模擬研究[D]. 武美玲.西安建筑科技大學 2014
[4]Janus顆粒自驅(qū)動實驗及運動特性分析[D]. 宮春亮.西安建筑科技大學 2013
[5]三角形孔口多孔板水力空化發(fā)生器的數(shù)值模擬與實驗研究[D]. 陳圻圻.浙江工業(yè)大學 2012
[6]垂直軸潮流水輪機空化性能數(shù)值研究[D]. 莊慶連.哈爾濱工程大學 2009



本文編號：3088589