• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

形状各向异性纳米颗粒悬浮液中扩散与沉降的中尺度模拟

Mesoscale simulations of diffusion and sedimentation in shape-anisotropic nanoparticle suspensions.

作者信息

Wani Yashraj M, Kovakas Penelope Grace, Nikoubashman Arash, Howard Michael P

机构信息

Institute of Physics, Johannes Gutenberg University Mainz, Staudingerweg 7, 55128, Mainz, Germany.

Department of Chemical Engineering, Auburn University, Auburn, Alabama 36849, USA.

出版信息

Soft Matter. 2024 May 15;20(19):3942-3953. doi: 10.1039/d4sm00271g.

DOI:10.1039/d4sm00271g
PMID:38669202
Abstract

We determine the long-time self-diffusion coefficient and sedimentation coefficient for suspensions of nanoparticles with anisotropic shapes (octahedra, cubes, tetrahedra, and spherocylinders) as a function of nanoparticle concentration using mesoscale simulations. We use a discrete particle model for the nanoparticles, and we account for solvent-mediated hydrodynamic interactions between nanoparticles using the multiparticle collision dynamics method. Our simulations are compared to theoretical predictions and experimental data from existing literature, demonstrating good agreement in the majority of cases. Further, we find that the self-diffusion coefficient of the regular polyhedral shapes can be estimated from that of a sphere whose diameter is the average of their inscribed and circumscribed sphere diameters.

摘要

我们使用中尺度模拟,确定了具有各向异性形状(八面体、立方体、四面体和球柱体)的纳米颗粒悬浮液的长时间自扩散系数和沉降系数,该系数是纳米颗粒浓度的函数。我们对纳米颗粒使用离散粒子模型,并使用多粒子碰撞动力学方法考虑纳米颗粒之间溶剂介导的流体动力学相互作用。我们将模拟结果与现有文献中的理论预测和实验数据进行了比较,结果表明在大多数情况下吻合良好。此外,我们发现规则多面体形状的自扩散系数可以根据直径为其内切球和外接球直径平均值的球体的自扩散系数来估算。

相似文献

1
Mesoscale simulations of diffusion and sedimentation in shape-anisotropic nanoparticle suspensions.形状各向异性纳米颗粒悬浮液中扩散与沉降的中尺度模拟
Soft Matter. 2024 May 15;20(19):3942-3953. doi: 10.1039/d4sm00271g.
2
Diffusion and sedimentation in colloidal suspensions using multiparticle collision dynamics with a discrete particle model.使用离散粒子模型的多粒子碰撞动力学研究胶体悬浮液中的扩散和沉降
J Chem Phys. 2022 Jan 14;156(2):024901. doi: 10.1063/5.0075002.
3
Multiparticle collision dynamics simulations of hydrodynamic interactions in colloidal suspensions: How well does the discrete particle approach do at short range?胶体悬浮液中流体动力学相互作用的多粒子碰撞动力学模拟:离散粒子方法在短程范围内的表现如何?
J Chem Phys. 2024 May 7;160(17). doi: 10.1063/5.0197818.
4
Hydrodynamics of discrete-particle models of spherical colloids: a multiparticle collision dynamics simulation study.球形胶体离散粒子模型的流体动力学:多粒子碰撞动力学模拟研究
Phys Rev E Stat Nonlin Soft Matter Phys. 2014 Sep;90(3):033314. doi: 10.1103/PhysRevE.90.033314. Epub 2014 Sep 29.
5
The effect of hydrodynamic interactions on nanoparticle diffusion in polymer solutions: a multiparticle collision dynamics study.流体动力学相互作用对聚合物溶液中纳米粒子扩散的影响:多粒子碰撞动力学研究。
Soft Matter. 2017 Nov 22;13(45):8625-8635. doi: 10.1039/c7sm01854a.
6
Dynamics of polymers in a particle-based mesoscopic solvent.基于粒子的介观溶剂中聚合物的动力学
J Chem Phys. 2005 Oct 8;123(14):144905. doi: 10.1063/1.2041527.
7
Macromolecular crowding: chemistry and physics meet biology (Ascona, Switzerland, 10-14 June 2012).大分子拥挤现象:化学与物理邂逅生物学(瑞士阿斯科纳,2012年6月10日至14日)
Phys Biol. 2013 Aug;10(4):040301. doi: 10.1088/1478-3975/10/4/040301. Epub 2013 Aug 2.
8
Short-time dynamics of permeable particles in concentrated suspensions.高浓度悬浮液中可渗透颗粒的短时间动力学。
J Chem Phys. 2010 Jan 7;132(1):014503. doi: 10.1063/1.3274663.
9
Hydrodynamic correlations and diffusion coefficient of star polymers in solution.溶液中星形聚合物的流体动力学相关性和扩散系数。
J Chem Phys. 2014 Aug 28;141(8):084901. doi: 10.1063/1.4893766.
10
Microscopic diffusion coefficients of dumbbell- and spherocylinder-shaped colloids and their application in simulations of crowded monolayers.哑铃形和球柱形胶体的微观扩散系数及其在拥挤单层模拟中的应用。
J Chem Phys. 2021 Sep 14;155(10):104113. doi: 10.1063/5.0060063.