Formation of a colloidal band via pH‐dependent electrokinetics
Formation of a colloidal band via pH‐dependent electrokinetics
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通过 pH 依赖性电动势形成胶体带
DOI：
10.1002/elps.202100125
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
2.9
通讯作者：
Shin, Sangwoo
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Doan, Viet Sang;Shin, Sangwoo
非均匀带电表面上的电渗通常会引起有趣的流动行为，这可以用于混合过程和设计微电机等应用。在这里，我们展示了由电化学反应引起的不均匀电渗。水电解在电极附近产生pH梯度，这引起壁zeta电位的时空变化，导致不均匀的电渗。这种不均匀的EOF诱导多个涡流，这促进了随后形成胶体带的颗粒的连续积累。该带垂直发展成从腔室的底部跨越到顶部表面的颗粒“壁”。这种流动驱动的胶体带可以潜在地用于胶体自组装和分离过程，而不管颗粒表面性质如何。例如，我们证明这些漩涡可以促进软胶体如油滴和脂肪球的快速分离。
Electroosmosis on nonuniformly charged surfaces often gives rise to intriguing flow behaviors, which can be utilized in applications such as mixing processes and designing micromotors. Here, we demonstrate nonuniform electroosmosis induced by electrochemical reactions. Water electrolysis creates pH gradients near the electrodes that cause a spatiotemporal change in the wall zeta potential, leading to nonuniform electroosmosis. Such nonuniform EOFs induce multiple vortices, which promote the continuous accumulation of particles that subsequently form a colloidal band. The band develops vertically into a “wall” of particles that spans from the bottom to the top surface of the chamber. Such a flow‐driven colloidal band can be potentially used in colloidal self‐assembly and separation processes irrespective of the particle surface properties. For instance, we demonstrate these vortices can promote rapid segregation of soft colloids such as oil droplets and fat globules.
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