博三何杰论文被《Chemical Engineering Journal》录用

发布者:刘凯发布时间:2026-07-06浏览次数:213

研究室论文《Unraveling Microscopic Dielectric ResponseofLiquid-Liquid Phase SeparationviaElectrochemical Impedance Spectroscopy Combined with Distribution of Relaxation Times》被《Chemical Engineering Journal》录用,《Chemical Engineering Journal》是化学工程领域顶级期刊,最新影响因子 13.2,稳居中科院 1 区。

论文主要内容如下:

液-液相分离(Liquid–Liquid Phase Separation,LLPS)在纳米材料加工和生物分子凝聚体形成过程中具有重要作用,但目前仍缺乏对LLPS动态过程进行无标记、定量表征的有效方法。此文提出了一种用于评估蒸发驱动液-液相分离过程的电学分析框架。通过结合电化学阻抗谱(Electrochemical Impedance Spectroscopy,EIS)与弛豫时间分布(Distribution of Relaxation Times,DRT)分析,对聚乙二醇(Polyethylene Glycol,PEG)/葡聚糖(Dextran)水相双相体系(Aqueous Two-Phase System,ATPS)的介电演化过程进行了实时跟踪。以图像标准差(Standard Deviation,SD)作为参考指标,将LLPS过程划分为成核与粗化、液-凝胶转变以及固化三个阶段。进一步提出了两个基于DRT的定量指标,即主弛豫时间对数(Logarithm of the Principal Relaxation Time,LPRT)和相对净电阻加速度(Relative Net Resistance Acceleration,RNRA),用于表征体系微观介电动力学特征。结果表明,弛豫时间在LLPS过程中呈现先降低、后快速增加并最终趋于稳定的变化规律,而DRT提取的极化电阻在凝胶化阶段表现出明显的跃迁特征。基于上述电学特征,构建了模糊逻辑固化指数(Fuzzy Solidification Index,Fuzzy-SI)模型,其内部交叉验证准确率达到94.44%。此外,与均相PEG体系的对比实验进一步证实了LLPS过程具有独特的介电响应特征。所提出的电学分析框架为蒸发驱动ATPS液滴体系的动态表征提供了新的研究思路,并有望进一步推广应用于其他液-液相分离相关化学体系及生物分子凝聚体的研究。

图 平面双螺旋传感器的设计及 LLPS 监测实验装置