Donnan平衡关系在纳米通道中的适用性分析

摘要

在电渗析、反电渗析、电渗、纳滤等电动问题中,常常抽象出的是一个纳米通道连接两个池的简化模型.通常两个池的浓度和电势的无穷远边界条件是已知的,但是在一维简化理论及一些简单的二维模拟中我们需要知道纳米通道两端的边界条件.Donnan平衡关系是用于给出纳米通道边界条件的一个简单易用且应用广泛的理论,但其适用性及可行性并没有得到过系统的验证.本文采用格子波尔兹曼算法求解两池一通道系统的Poisson-Nernst-Plank(PNP)模型,将得到的模拟结果与Donnan平衡关系进行对比,从而总结出Donnan平衡关系的适用条件.