李克強臺灣大學：化學工程學研究所江嘉評Chia-Ping　Chiang2007-11-262018-06-282007-11-262018-06-282004http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/52335本篇論文探討具有表面調節現象（surface with charge regula-tion）之高分子液滴於電解質溶液中之分散系統的電泳行為，液滴表面的吸附物（如界面活性劑）之官能基發生解離反應而使液滴帶電，在外加電場的作用下，液滴受到電力而泳動。 我們以卡羅流體模型（Carreau model fluid）描述高分子液滴流體在牛頓電解質溶液中的流動情形，並採用Kuwabara的單位細胞模型（unit cell model）來描述此微乳液系統。 在低表面電位及弱外加電場的假設下，利用假性光譜法（pseudo-spetral method）及牛頓-拉福生疊代法（Newton-Raphson iteration scheme）求解電位及流場方程式。 研究結果發現，當卡羅流體之冪次方指數n值愈小或時間常數The electrophoretic behavior of a concentrated dispersion of polymeric drops with charge-regulated surface in an aqueous dispersion medium is analyzed theoretically under the conditions of low zeta potential and uniformly weak applied electric field. The results obtained provide theoretical basis for the characterization of the nature of a microemulsion system. Carreau model is adopted to characterize the shearing-thinning nature of the polymeric drops, and Kuwabara’s unit cell model is adopted to simulate the dispersion. The surface of a drop contains dissociable functional groups, which will dissociate to make the drop bear negative charges. In general, the more significant the shear-thinning nature of drop fluid is, or the higher the surface charge density is, or the lower the concentration of drops is, the larger the mobility is.摘要……………………………………………………………I Abstract………………………………………………………III 目錄……………………………………………………………IV 圖表目錄………………………………………………………VIII 第一章 緒論…………………………………………………1 1.1 膠體分散溶液………………………………………1 1.2 關於電泳動之文獻回顧……………………………5 1.3 微乳液的介紹………………………………………9 第二章 理論分析……………………………………………12 2.1 系統描述……………………………………………12 2.2 基本假設……………………………………………16 2.3 主控方程式…………………………………………17 2.3.1 電位方程式…………………………………17 2.3.2 流場方程式…………………………………18 　　　A. 外區流場方程式……………………………18 　　　B. 內區流場方程式……………………………19 　　　C. 卡羅流體模型的介紹………………………20 2.3.3 電解質濃度場方程式…………………………26 2.4 高分子液滴表面調節（Surface with charge regulation）　　　…………………………………………………………28 2.5 系統之平衡狀態與擾動狀態…………………………31 2.6 電動方程式之邊界條件..……………………………34 2.6.1 電位方程式之邊界條件………………………34 2.6.2 流場方程式之邊界條件………………………35 2.7 電動方程式與其邊界條件之無因次化………………38 2.7.1 電位方程式與其邊界條件之無因次化…………40 2.7.2 流場方程式與其邊界條件之無因次化…………41 2.8 力積分與電泳動度（electrophoretic mobility）的計算 　　　…………………………………………………………43 2.8.1 液滴受到之電力………………………………43 2.8.2 液滴流動受到之拖曳力………………………45 2.8.3 電泳動度的計算………………………………46 第三章 數值方法……………………………………………50 3.1 正交配位法…………………………………………50 3.1.1 正交配位法在[-1,+1]區間內的一維微分矩陣表示式…53 　3.1.2 正交配位法在[-1,+1]區間內的二維微分矩陣表示式…55 3.2 空間映射………………………………………………58 3.3 Newton-Raphson疊代法………………………………59 3.4 數值積分………………………………………………63 第四章 結果與討論…………………………………………66 4.1 無因次電泳動速度（Scaled electrophoretic mobility）　　　　Um*的變化…………………………………………… 66 (A) 不同Entity電泳動情形之比較………………………66 (B) 表面調節參數A值（e2NSa/842440 bytesapplication/pdfen-US卡羅流體模型剪力稀薄效應電雙層單位細胞模型微乳液系統表面調節電泳動度Electrophoretic mobilityShear-thinning effectMicroemulsionCarreau modelCharge-regulated surfacethesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/52335/1/ntu-93-R91524069-1.pdf