Журнал СФУ. Математика и физика / Теоретическое исследование диффузии электролитов через поляризуемые нанопоры

Полный текст (.pdf)
Номер
Журнал СФУ. Математика и физика: 2018 год, том 11, номер 4
Авторы
Рыжков, Илья И.; Вяткин, Антон С.; Минаков, Андрей В.
Контактная информация
Рыжков, Илья И.: Институт вычислительного моделирования СО РАН Академгородок, 50/44, Красноярск, 660036 Сибирский федеральный университет Свободный, 79, Красноярск, 660041 Россия; Вяткин, Антон С.: Институт вычислительного моделирования СО РАН Академгородок, 50/44, Красноярск, 660036 Сибирский федеральный университет Свободный, 79, Красноярск, 660041 Россия; Минаков, Андрей В.: Институт инженерной физики и радиоэлектроники Сибирский федеральный университет Свободный, 79, Красноярск, 660041 Россия
Ключевые слова
nanoporous membrane; electrolyte transport; diffusion; induced charge; electric double layer; membrane potential; numerical modelling; нанопористая мембрана; перенос электролита; диффузия; индуцированный заряд; двойной электрический слой; мембранный потенциал; численное моделирование
Аннотация

Проведено теоретическое исследование диффузии бинарных электролитов через нанопоры с диэлектрической, а также проводящей поверхностью на основе модели пространственного заряда. Данная модель обобщена на случай поляризумой стенки поры с постоянным потенциалом. Показано, что диффузия ионов с различными подвижностями приводит к возникновению электрического поля, которое индуцирует неравномерное распределение заряда на поверхности проводящей поры. Это вызывает разделение заряда внутри поры и приводит к значительному увеличению мембранного потенциала по сравнению со случаем диэлектрической поры. Проведены расчеты для трех типов водных электролитов на основе KCl, NaCl и LiOH. Исследовано влияние типа электролита и трансмембранной разности концентраций на перенос ионов и мембранный потенциал.

Страницы
494–504
Статья в архиве электронных ресурсов СФУ
http://elib.sfu-kras.ru/handle/2311/71754