【摘 要】
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双电层结构对研究黏土力学特性、冻土水分迁移等具有重要意义。为了探究不同影响因素对黏土颗粒扩散双电层电势分布的影响，借鉴Gouy-Chapman-Stern双电层理论，基于Nernst-Planck方程和Poisson-Boltzmann方程，利用数值软件COMSOL定量分析了温度、浓度、颗粒尺寸、颗粒形状以及溶液相对介电常数对扩散双电层电势分布的影响规律。研究表明：温度对电势分布的影响不明显，但随
【机 构】
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中国科学院西北生态环境资源研究院冻土工程国家重点实验室
【基金项目】
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中国科学院前沿科学重点研究计划项目（ZDBS-LY-DQC026）； 国家自然科学基金青年项目（41501072）； 冻土工程国家重点实验室自主课题（SKLFSE-ZT-202107）资助；
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双电层结构对研究黏土力学特性、冻土水分迁移等具有重要意义。为了探究不同影响因素对黏土颗粒扩散双电层电势分布的影响，借鉴Gouy-Chapman-Stern双电层理论，基于Nernst-Planck方程和Poisson-Boltzmann方程，利用数值软件COMSOL定量分析了温度、浓度、颗粒尺寸、颗粒形状以及溶液相对介电常数对扩散双电层电势分布的影响规律。研究表明：温度对电势分布的影响不明显，但随着温度以及Stern层厚度增加，黏土颗粒表面电势和Stern电势均增加；而随着溶液浓度以及相对介电常数减小，表面电势值增加；在矿物成分、表面电荷密度以及颗粒形状确定的情况下，尺寸对于扩散双电层电势分布的影响不显著；但颗粒的不规则形状对电势分布的影响较为明显，当颗粒形状存在夹角时，夹角处的表面电势远大于其他位置，且夹角越小，夹角处表面电势值越大。
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