《表2 液膜排空时间分析结果》

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《基于显微图像识别的微流控液滴聚并研究》

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最后，尝试利用图像处理程序获取液滴聚并过程中的液膜排空时间。经典的液滴聚并理论认为，聚并过程的决速步是排空两液滴界面之间所夹持的连续相液膜的过程，液膜排出速度快，则聚并时间短，因此液膜排空时间是认识聚并动力学的特征参数。液滴相互接触时刻和液滴聚并时刻构成的区间即为液膜的排空时间。对于具有不同纳米颗粒含量的微流控液滴聚并过程，表2记录了典型的实验结果。可以看出，在液滴直径差别较少的情况下，液膜排空时间在0.1 s量级，流量对于排水时间的影响较少，虽然高流量下液滴运动加快，但其接触位置也相对提前，因此整体表现出液膜排空时间受流量影响较小。当体系颗粒含量较低时（0.05%），疏水SiO2颗粒的存在对于聚并时间影响不明显；但是当颗粒含量达到0.1%时，液膜排空时间明显延长，此时位于液液界面之间的颗粒由于空间效应阻碍了液膜排出过程[30]。并且从表2所示的液膜排空时间范围来看（数据90%置信区间），加入纳米颗粒后液滴聚并时间范围也明显拓宽，说明聚并过程变得更难以控制。实验中也观察到，进一步提高纳米颗粒含量会导致液滴接触但不发生聚并的出现，液滴发生聚并的概率也随着颗粒含量的提高而下降。