高等学校化学学报
高等學校化學學報
고등학교화학학보
CHEMICAL JOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES
2013年
8期
1851-1857
,共7页
陈莉莉%傅应强%赵健伟%章文伟
陳莉莉%傅應彊%趙健偉%章文偉
진리리%부응강%조건위%장문위
布朗棘轮%扩散%分离%随机行走%模拟
佈朗棘輪%擴散%分離%隨機行走%模擬
포랑극륜%확산%분리%수궤행주%모의
Brownian ratchet%Diffusion%Separation%Random walk%Simulation
分子在微尺度受限空间内的扩散行为是微观化学的重要研究领域.本文利用布朗棘轮效应构建了一种微型单通道分离器件模型,并基于随机行走理论对其中分子的扩散分离运动进行了模拟研究,阐明了该体系的分离机理并考察了不同条件对分子扩散分离运动的影响.模拟结果表明,通过调节驱动力对各组分粒子的作用周期,可以控制粒子与分离通道两端势垒发生不同程度的相互作用,从而在单分离通道内实现粒子向不同方向的有效分离.同时,也给出了利用该分离体系进行分离的组分粒子本身的扩散运动与受外力驱动运动的相对大小需满足的条件.通过调整分离器件的结构参数,可在实现最佳分离效果的同时节约时间成本.本文提出的模拟方法对开发微型分离器件及优化操作参数等具有参考意义.
分子在微呎度受限空間內的擴散行為是微觀化學的重要研究領域.本文利用佈朗棘輪效應構建瞭一種微型單通道分離器件模型,併基于隨機行走理論對其中分子的擴散分離運動進行瞭模擬研究,闡明瞭該體繫的分離機理併攷察瞭不同條件對分子擴散分離運動的影響.模擬結果錶明,通過調節驅動力對各組分粒子的作用週期,可以控製粒子與分離通道兩耑勢壘髮生不同程度的相互作用,從而在單分離通道內實現粒子嚮不同方嚮的有效分離.同時,也給齣瞭利用該分離體繫進行分離的組分粒子本身的擴散運動與受外力驅動運動的相對大小需滿足的條件.通過調整分離器件的結構參數,可在實現最佳分離效果的同時節約時間成本.本文提齣的模擬方法對開髮微型分離器件及優化操作參數等具有參攷意義.
분자재미척도수한공간내적확산행위시미관화학적중요연구영역.본문이용포랑극륜효응구건료일충미형단통도분리기건모형,병기우수궤행주이론대기중분자적확산분리운동진행료모의연구,천명료해체계적분리궤리병고찰료불동조건대분자확산분리운동적영향.모의결과표명,통과조절구동력대각조분입자적작용주기,가이공제입자여분리통도량단세루발생불동정도적상호작용,종이재단분리통도내실현입자향불동방향적유효분리.동시,야급출료이용해분리체계진행분리적조분입자본신적확산운동여수외력구동운동적상대대소수만족적조건.통과조정분리기건적결구삼수,가재실현최가분리효과적동시절약시간성본.본문제출적모의방법대개발미형분리기건급우화조작삼수등구유삼고의의.
