Nonsolvent-induced phase separation inside liquid droplets

混溶性 传质 动力学 相(物质) 溶剂 聚合物 扩散 旋节分解 相图 化学 化学物理 溶解 工作(物理) 化学工程 热力学 材料科学 高分子化学 物理化学 色谱法 有机化学 物理 工程类 量子力学
作者
Rami Alhasan,Tanner A. Wilcoxson,Dakota S. Banks,S. H. Jung,Douglas R. Tree
出处
期刊:Journal of Chemical Physics [American Institute of Physics]
卷期号:158 (21) 被引量:6
标识
DOI:10.1063/5.0143928
摘要

Nonsolvent-induced phase separation (NIPS) is a popular method for creating polymeric particles with internal microstructure, but many fundamental questions remain surrounding the kinetics of the complex coupled mass transfer and phase separation processes. In this work, we use simulations of a phase-field model to examine how (i) finite domain boundaries of a polymer droplet and (ii) solvent/nonsolvent miscibility affect the NIPS process. To isolate the effects of phase separation kinetics and solvent/nonsolvent mass transfer on the NIPS process, we study two different cases. First, we investigate droplet concentrations that originate inside the two-phase region, where phase separation kinetics alone governs the microstructure. Second, we investigate the effects of solvent/nonsolvent mass transfer by studying droplet concentrations that begin outside the two-phase region, where both phase separation kinetics and mass transfer play a role. In both cases, we find that qualitative NIPS behavior is a strong function of the relative location of the initial droplet composition with respect to the phase diagram. We also find that polymer/nonsolvent miscibility competes with solvent/nonsolvent miscibility in driving NIPS kinetic behavior. Finally, we examine polymer droplets undergoing solvent/nonsolvent exchange and find that the model predicts droplets that shrink with nearly Fickian diffusion kinetics. We conclude with a brief perspective on the state of simulations of NIPS processes and some recommendations for future work.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
zhenzhen发布了新的文献求助30
1秒前
李绮云完成签到,获得积分10
3秒前
LG发布了新的文献求助10
3秒前
小小完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
舒心的茗发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
木土发布了新的文献求助10
7秒前
富有的南瓜完成签到,获得积分10
7秒前
乐乐应助姜茶采纳,获得10
9秒前
浮游应助Sherry采纳,获得10
10秒前
夏天完成签到 ,获得积分10
10秒前
齐柏z完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
15秒前
15秒前
sci完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
Etnicotinate发布了新的文献求助10
18秒前
科研闲人完成签到,获得积分10
18秒前
Jasper应助韩梦兮采纳,获得10
19秒前
Liu发布了新的文献求助10
19秒前
科研通AI5应助欣喜的初柔采纳,获得10
20秒前
20秒前
隐形曼青应助Li采纳,获得10
20秒前
ceeray23应助草长莺飞采纳,获得10
20秒前
姜茶发布了新的文献求助10
21秒前
storm完成签到,获得积分0
21秒前
c淇c发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
啵啵啵小太阳完成签到,获得积分10
22秒前
24秒前
佛系完成签到 ,获得积分10
25秒前
26秒前
小雨唱片发布了新的文献求助10
27秒前
慎二发布了新的文献求助10
27秒前
研友_VZG7GZ应助张zhang采纳,获得10
28秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
A Half Century of the Sonogashira Reaction 1000
Artificial Intelligence driven Materials Design 600
Investigation the picking techniques for developing and improving the mechanical harvesting of citrus 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5191323
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4374689
关于积分的说明 13621847
捐赠科研通 4228614
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2319412
邀请新用户注册赠送积分活动 1317970
关于科研通互助平台的介绍 1268037