微流控合成條件選擇

催化劑制備和表征選修課程：XX教授指導教師：

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XXX學號：s20140500X表面改性技術液滴技術微混合與微反應技術微流體驅動與控制技術微反應器設計及制作微流控合成條件選擇微反應器設計及制作微反應器的種類1、按反應類型分：2、按載體形式分：1）芯片微反應器2）毛細管微反應器[1]3）特殊形狀的特制微反應器（1）（2）（3）常用的芯片材料有：

單晶硅片、石英、玻璃、有機聚合物

如PMMA、PDMS、PC以及水凝膠

優點：

良好的生化相容性、光學性能，表面具有良好的可修飾性。下表為常見芯片制作材料的基本性能。微反應器制作材料微反應器設計及制作微反應器設計及制作玻璃等芯片制作的主要步驟包括：涂膠、曝光、顯影、腐蝕、去膠、鍵合。高分子聚合物芯片的制作技術主要包括：

熱壓法、模塑法、注塑法、激光燒蝕法、LIGA法和軟刻蝕法等。芯片制作微反應器設計及制作表面改性技術微流控芯片中比表面積大，表面效應顯著，表面重要性被強化。微流控芯片材質多樣，增加了芯片表面的復雜性。微流控芯片中的芯片分離、反應和細胞培養等單元技術對表面性質的需求不同。為什么要表面改性減小表面非特異性作用增強表面特異性作用提高表面穩定性改性目的表面改性的方法分類表面改性技術常見流體驅動技術分類[2]微流體驅動與控制技術1、機械驅動包括：

離心力驅動，氣動微泵驅動，壓電微泵驅動。微流體驅動與控制技術壓電微泵驅動

向壓電雙晶片施加方波信號時,壓電雙晶片在電場的作用下發生周期性彎曲變形,進而驅動PDMS泵膜改變腔體的容積。當壓電雙晶片帶動泵膜向上移動時,泵腔體積增大,腔內流體的壓強減小,使入口閥打開,同時出口閥關閉,流體在壓差的作用下流入泵腔。

2、非機械驅動包括：電滲驅動、熱氣微泵驅動、光學捕獲微泵電滲驅動：電滲驅動是當前微流控芯片中應用最廣泛的一種流體驅動技術。微流體驅動與控制技術優勢：構架簡單、操作方便、流行扁平、無脈動等。劣勢：易受外加電場強度、通道表面、微流體性質及傳熱效率等因素影響，穩定性相對較差。

微流體控制是微流控芯片實驗室的操作核心，在微流控芯片實驗室所涉及的進樣、混合、反應、分離、檢測等過程都是在可控流體的運動中完成的。微流體控制主要包括電滲控制和微閥控制。微流體驅動與控制技術微流體控制微閥控制特征：低泄露、低功耗、速度快、線性范圍廣、適應面廣舉例：雙晶片單向閥原理圖微流體驅動與控制技術微混合和微反應技術1、微混合

由于一般微流控裝置流體狀態以層流為主，因此微流控的微混合主要依靠擴散提高層流條件下混合效率的主要原則為：拉伸或折疊流體以增大流體的接觸面積；利用分散混合設計，通過管路幾何交叉設計將大的液流拆分并重新組合，從而減小液流厚度，實現更有效混合。微混合器的分類匯總[3]微混合和微反應技術微混合和微反應技術液滴技術一種在微尺度通道內，利用流動剪切力與表面張力之間的相互作用將連續流體分割分離成離散的納升級及以下體積的液滴的微納技術。它是近年來發展起來的一種全新的操縱微小液體體積的技術[3]。主要有氣-液相液滴和液-液相液滴兩種。氣-液相液滴由于容易在微通道中揮發和造成交叉污染而限制了其應用。液-液相液滴根據連續相和分散相的不同又分為水包油(O/W)，油包水(W/O)，油包水包油(O/W/O)以及水包油包水(W/O/W)等，可以克服液滴揮發、交叉污染等缺點，因而是微流控液滴技術發展的側重所在。液滴技術參考文獻[4]1、液滴的形成

水溶液和油同時從不同的微通道中流出，當通道疏水時，油浸潤通道，包裹水溶液形成油包水（W/O）型液滴；若通道親水，過程