Evaporation Dynamics of Surfactant-Laden Droplets on a Superhydrophobic Surface: Influence of Surfactant Concentration

肺表面活性物质 润湿 接触角 蒸发 下降(电信) 吸附 化学 半径 无量纲量 化学工程 化学物理 材料科学 热力学 复合材料 有机化学 工程类 计算机科学 计算机安全 物理 生物化学 电信
作者
Ahmed Aldhaleai,Peichun Amy Tsai
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:38 (1): 593-601 被引量:20
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.1c03097
摘要

Surfactant-laden sessile droplet evaporation plays a crucial role in a variety of omnipresent natural and technological applications, such as drying, coating, spray, and inkjet printing. Surfactant molecules can adsorb easily on interfaces and, hence, destructively ruin the useful gas-trapping wetting state (i.e., Cassie-Baxter, CB) of a drop on superhydrophobic (SH) surfaces. However, the influence of surfactant adsorption or concentration on evaporation modes has been rarely investigated so far. Here, we investigate the evaporation dynamics of aqueous didodecyldimethylammonium bromide (DDAB) sessile droplet on SH surfaces made of regular hydrophobic micropillars, with various dimensionless surfactant concentrations (CS), primarily using experiments. We find that all drops initially form a CB state with a pinned base radius and evaporate in a mode of constant contact radius (CCR). Water and low-CS (=0.02) drop subsequently evaporate with a constant contact angle (CCA) mode, followed by a CCR mode and, eventually, a mixed-mode. By contrast, high-CS (of 0.25-1) droplets undergo a complex mixed mode, with rapidly increasing base radius, and finally a mixed mode, with slowly decreasing base radius and contact angle. The experimental data reveal that contact-angle-dependent evaporative mass flux, , collapses onto a nearly universal curve depending on CS. For the low-CS (of 0-0.25) drops, is lower and consistent with an evaporative cooling model, whereas high-CS (of 0.5-1) droplets are consistent with a pure vapor-diffusive model. We further show that the critical CS delineating these two evaporative models correlates with saturated surfactant adsorption on both liquid-solid and liquid-vapor interfaces.
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
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
刚刚
学习土土发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
zhangzz完成签到,获得积分20
1秒前
yyyyyyyyy完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
Leavome完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
朴素冬瓜完成签到,获得积分10
8秒前
犹豫问儿完成签到,获得积分10
8秒前
Bonnienuit发布了新的文献求助10
8秒前
小黎发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
Lee发布了新的文献求助10
9秒前
stuffmatter发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
明理妙梦发布了新的文献求助10
10秒前
paddi发布了新的文献求助10
10秒前
风中的青发布了新的文献求助10
11秒前
lion_狮子完成签到,获得积分10
11秒前
麦克雷发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
打打应助zyk采纳,获得10
12秒前
12秒前
小羊发布了新的文献求助10
12秒前
Bella发布了新的文献求助10
12秒前
lio完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14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
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Structural Analysis 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7351673
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8963140
关于积分的说明 19040755
捐赠科研通 7000936
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3221345
关于科研通互助平台的介绍 2385837
邀请新用户注册赠送积分活动 2201784