在漂浮中蒸发聚合物溶液滴滴上的呼吸图形组装
Róisín A O'Connell1, William N Sharratt1, João T Cabral1
1Department of Chemical Engineering, Imperial College London, London SW7 2AZ, United Kingdom.
Physical review letters
|December 10, 2023
概括
研究人员使用声波 levitation 干燥聚合物滴,创建多孔的聚合物颗粒和囊. 这种方法可以控制孔径和可调节性质,适用于各种应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 物理化学 物理化学
- 流体动力学 流体动力学
背景情况:
- 聚合物溶液的干燥可以导致多孔结构.
- 呼吸图 (BF) 通常是在支的薄膜上形成的.
- 控制悬浮滴中的孔隙形成是具有挑战性的.
研究的目的:
- 为了研究在干燥过程中孤立的聚合物溶液滴滴上自发生成的呼吸数据.
- 为了证明聚合物颗粒和囊上受控的表面孔阵列的形成.
- 建立一个滴滴转换和孔径尺寸缩放的模型.
主要方法:
- 隔离的聚合物溶液液滴的声学悬浮.
- 控制式干燥和蒸发式冷却悬浮液滴.
- 由此产生的聚合物颗粒和囊的特性,包括表面孔阵列.
主要成果:
- 由于蒸发式冷却和隔热,在悬浮的水滴上形成了无处不在的呼吸图形.
- 水微滴的同步凝结和自我组装导致孔隙形成.
- 成功制造可调节孔径大小 (<1-20μm) 的聚合物颗粒和囊 (5-1000μm).
- 一个简单的模型准确地描述了滴滴演变和孔隙缩放与环境参数.
结论:
- 悬浮液滴的蒸发冷却足以形成呼吸形状,与支膜不同.
- 这种方法可以轻松设计具有可调节运输和溶解动力学的囊.
- 这种方法为创建功能性多孔聚合物材料提供了一个多功能平台.


