通过表面活性剂-电场相互作用进行界面协同调制,以增强喷雾原子化
Hailin Gu1, Jiaqi Guo1, Binkang Chen1
1College of Energy Environment and Safety Engineering, China Jiliang University, Hangzhou 310018, PR China.
Journal of colloid and interface science
|December 23, 2025
概括
这项研究通过将表面活性剂与电场相结合来增强喷雾原子化. 混合表面活性剂配方,如离子SDBS和非离子TW80,显示出对更细微的液滴和更好的电荷控制的协同效应.
科学领域:
- 合体和表面科学科学
- 电动力学 电动力学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 精确控制滴滴原子化和充电对于工业和环境喷雾应用至关重要.
- 目前的喷雾技术在实现微调滴滴特性方面面临着挑战.
- 液体的界面特性显著影响喷雾行为.
研究的目的:
- 研究表面活性剂吸附和外部电场对滴滴原子化和充电的协同效应.
- 探索不同类型的表面活性剂 (离子,阴离子,非离子) 以及它们的组合如何影响喷雾性能.
- 为增强喷雾控制制定一个接口工程策略.
主要方法:
- 开发了一个定制的静电喷雾平台,集成了一个压力旋转喷嘴,一个环状感应电极 (0-30kV),一个阶段多普勒粒子分析仪 (PDPA) 和一个法拉第.
- 系统地改变了表面活性剂类型 (SDBS,CTAB,TW80),度 (包括临界微粒度,CMC) 和电极电压.
- 对比单表面活性剂和复合剂 (SDBS + TW80) 配方,测量诸如表面张力和粘度等关键溶液特性.
主要成果:
- 应用的电场始终减少了Sauter的平均直径 (SMD) 并提高了滴水充电能力.
- TW80表面活性剂在其CMC中显示了最大的SMD减少 (高达~30%).
- 与单个组件系统相比,非离子-离子 (SDBS-TW80) 复合系统表现出协同效应,产生较小的SMD (~100μm).
结论:
- 特定表面活性剂和外部电场的组合提供了一种强大的方法来调整喷雾原子化和滴滴电荷.
- 混合表面活性剂系统,特别是非离子-离子组合,由于合作效应,可以超过单元系统.
- 这种接口工程方法为优化农业,涂料和环境应用中的喷雾过程提供了实际指导.
