专利名称：使用离子流体的非极性溶剂的电动泵浦的制作方法
使用离子流体的非极性溶剂的电动泵浦
背景技术：
除非另有声明，这一部分中所述的材料并非相对于该申请中权利要求是现有技术，并且并不承认在这一部分中包括的内容是现有技术。微尺度反应系统通常使用电动泵来递送受控量的试剂。电动泵将电势转换为液压动力。具体地，电动泵包括通道，所述通道具有在通道的每一个末端处设置的间隔开的电极。可以将极性溶剂递送至所述通道。当向间隔开的电极施加电压差时，电势促使所述极性溶剂的流通过所述通道。
根据结合附图的以下描述和所述权利要求，本公开的前述和其他特征将变得更加清楚明白。应该理解的是这些附图只是描述了根据本发明公开的几个实施例，因此不应该看作是限制其范围，将通过使用附图利用附加的特性和细节来描述本公开。在附图中图I是电动泵的示意性说明；图2是例如离子流体的分子模型图；图3是电动泵的示意性说明；图4是系统图；以及图5是说明了通过电渗透泵运送非极性流体方法的流程图；以上附图均根据本公开的至少一些示例来设置。
发明内容
本公开描述了电动泵的示例。一些示例电动泵可以包括通道以及第一和/或第二电极。所述通道可以具有入口和出口。所述入口可以适于接收包括离子流体和非极性流体的乳状液。第一和第二电极可以配置用于与所述乳状液电交互(electricalcommunication) 0所述第一电极可以与第二电极间隔开，并且所述乳状液可以适于当在所述第一和第二电极之间施加电压差时流过所述通道。本公开描述了反应器系统的不例。一些不例反应器系统可以包括第一通道、第一和第二电极、第二通道、第三电极和/或第四电极。所述第一通道可以具有适于接收第一乳状液的入口。所述乳状液可以包括离子流体、非极性流体和/或第一试剂的一个或多个。所述第一和第二电极可以配置用于与所述第一乳状液电交互。所述第一电极可以与所述第二电极间隔开。所述第一乳状液可以适于当在所述第一和第二电极之间施加电压差时流过所述第一通道。所述第二通道可以具有入口。所述第二通道的一部分可以与所述第一通道的一部分组合以形成混合通道。所述第二通道的入口可以适于接收包括离子流体、非极性流体和第二试剂的第二乳状液。第三和第四电极可以配置用于与所述第二乳状液电交互。所述第三电极可以与所述第四电极间隔开，并且所述第二乳状液可以适于当在所述第三和第四电极之间施加电压差时，流过所述第二通道以及所述第一通道的一部分。当所述第一乳状液和所述第二乳状液位于所述混合通道中时，所述第一乳状液的第一试剂可以适于与所述第二乳状液的第二试剂反应以产生反应产物。本公开描述了系统的示例。一些示例系统包括流体源、电动泵、电源和控制器。所述流体源可以包括第一和第二乳状液。所述第一和第二乳状液每一个均可以包括离子流体、非极性流体和相应试剂的一个或多个。所述电动泵可以与流体源相耦合。所述电动泵可以包括第一通道和第二通道，所述第一通道和第二通道组合以形成混合通道。所述电动泵还可以包括紧邻第一通道的第一电极、紧邻第二通道的第二电极以及紧邻混合通道的第三电极。所述第一和第二通道可以配置为与所述流体源进行流体交换，并且适于分别接收所述第一乳状液和第二乳状液。所述电源可以与所述电动泵相耦合，并且适于在所述第一电极和第三电极之间施加第一电压差，以促使所述第一乳状液流过所述第一通道和所述混合通道。所述电源还可以适于在所述第二电极和所述第三电极之间施加第二电压差，以促使所述第二乳状液流过所述第二通道和所述混合通道，而所述第一乳状液和所述第二乳状液位于所述混合通道中，来自所述第一乳状液的试剂适于与来自所述第二通道的试剂反应以产生反应产物。所述控制器可以与所述电源和所述流体源相耦合。所述控制器可以适于控制供应给所述至少一个电动泵的第一乳状液和第二乳状液的量，并且适于控制通过所述 电源施加的第一和第二电压差。本公开描述了用于运送非极性流体通过电渗透泵的方法示例。方法的一些示例包括将第一离子流体与第一非极性流体混合以产生第一乳状液。所述方法也可以包括向电渗透泵中的第一通道提供所述第一乳状液。所述第一通道可以包括与第二电极间隔开的第一电极。所述方法也可以包括在所述第一和第二电极之间施加电压差，以促使所述第一乳状液流过所述第一通道。前述概述只是说明性的，并非意欲按照任何方式进行限制。除了上述说明性的方面、实施例和特征之外，另外的方面、实施例和特征通过参考附图和以下详细描述将变得清楚明白。
具体实施例方式以下详细描述参考附图，所述附图形成了描述的一部分。在附图中，除非上下文另有规定，类似的符号典型地表示类似的部件。在详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施例并非意味着限制。在不脱离这里所展现主题的精神和范围的情况下，可以利用其他实施例或者可以进行其他变化。应该理解的是如这里一般性描述并且在附图中说明的本公开的方面可以按照多种不同的结构进行排列、替代、组合、分离和设计，这里明确地考虑了这些内容。本公开尤其涉及一种方法、系统、装置和/或设备，其通常涉及将包括离子流体和非极性流体的乳状液电动泵浦，以通过电渗透流促使离子流体流动、并且通过粘滞曳力拖曳非极性流体。在一些示例中，所述电动泵可以用于在流体反应器系统中递送一种或多种试剂，所述流体反应器系统例如是微尺度反应器系统。在一些附加的示例中，可以将试剂溶解在第一乳状液的非极性流体中，并且通过电动泵泵浦至混合通道以允许第一乳状液的试剂与第二乳状液的试剂反应以形成反应产物。在一些示例中，反应器系统可以包括一个或多个电动泵。电动泵可以包括具有入口和出口的第一通道；位置紧邻所述入口的第一电极；以及位置紧邻所述出口的第二电极。第一通道的入口可以适于接收乳状液。所述乳状液可以包括离子流体、非极性流体和/或试剂。所述电动泵可以配置用于当在第一和第二电极之间施加电压差时促使乳状液流过第一通道。具体地，所述电压差通过电渗透流促使离子流体的流动，并且当离子流体流过第一通道时，所述离子流体通过粘滞力拖曳非极性流体。在一些实施例中，可以在混合通道中将第一乳状液和第二乳状液混合。来自第一乳状液的试剂可以与来自第二乳状液的试剂反应以形成反应产物。在一个示例中，第一或第二乳状液中的试剂可以是非极性流体。在另一个示例中，在第一乳状液的非极性流体中溶解的物质可以包括第一试剂，和/或在第二乳状液的非极性流体中溶解的物质包括第二试剂。在一些示例中，可以向所述乳状液施加稳定剂以维持所述乳状液。在离开所述电动泵之后，可以从乳状液中去除稳定剂，并且可以去除反应产物。附加地，可以去除并且重新使用所述离子流体。图I是反应器系统100的示意性说明，包括根据本公开至少一些示例配置的电动 泵。所述示例反应器系统100可以是微尺度反应器系统，所述微尺度反应器系统利用微尺度电动泵将一种或多种试剂递送至混合区域以形成反应产物。所述示例反应器系统100可以包括与第一贮液器103相耦合的第一入口 102和与第二贮液器105相耦合的第二入口104。第一电极114和第二电极115可以位于反应器系统100中，使得所述电极与反应器系统100内的流体电交互。例如在一些不例中，第一电极114可以定位于紧邻第一入口 102,并且第二电极115可以定位为紧邻第二入口 104。在其他示例中，第一电极114可以定位于第一贮液器103中，并且第二电极115可以定位于第二贮液器105中。第一入口 102可以与第一通道106进行流体交换，并且第二入口 104可以与第二通道108进行流体交换。可以在第三通道110的第一末端处对第一通道106和第二通道108进行组合。第三通道110的第二末端可以与出口 112相耦合。出口 112可以与流体系统(未示出)中的第三贮液器(未示出)或者另一个部件相耦合。第三电极116可以定位于紧邻出口 112，或者在一些示例中定位于第三贮液器中。在第三通道110上的点A和点B之间包括混合区域。如上所述，在一些示例中，所述反应器系统是微尺度反应器。在这些示例中，所述通道可以具有毫米和/或微米量级的直径。在一个示例中，所述第一和第二贮液器103和105每一个均配置用于混合包括离子流体和非极性流体的相应乳状液。也就是说，离子流体与非极性流体不互溶(immiscible)并且不反应的。非极性流体可以是不能使用电渗透流泵浦的任意液体或气体。在一些示例中，所述非极性流体包括诸如己烷、甲苯或者线性醚之类的有机溶剂。通常，当将两种不互溶材料进行混合以产生乳状液时，所述乳状液可能是不稳定的，并且这两种材料可以随着时间而分离。因此在一些示例中，可以添加稳定剂以稳定乳状液。即，可以向所述乳状液添加稳定剂以保持这两种流体处于其乳状液态。所述稳定剂可以包括一种或多种表面活性剂、诸如锻制氧化硅纳米颗粒之类的多个纳米颗粒和/或能够稳定乳状液的任何其他试剂。在Bernard P. Binks等人在2003年的Chem. Commun.的2540-2541 页的 “Novel Emulsions of Ionic Liquids Stabilized Solely by SilicaNanoparticles”中描述了示例稳定剂，为了各种目的将其全部合并在此作为参考。在许多示例中，所述非极性流体可以包括溶解的试剂，所述溶解的试剂在第三通道上的A点和B点之间的混合区域中与另一种试剂反应。在一些示例中，除了在第一和第二贮液器103和105中混合乳状液之外，所述第一和第二贮液器103和105可以适于接收预混合的乳状液。可以分别在第一和第二贮液器103和105中混合第一和第二乳状液，或者可以在所述乳状液进入相应的贮液器之前进行混合。第一入口 102可以配置用于从第一贮液器103接收第一乳状液。第二入口 104可以配置用于从第二贮液器105接收第二乳状液。电源(未示出)可以与反应器系统100相耦合。电源可以适于在第一电极114和第三电极116之间施加电压差，以及在第二电极115和第三电极116之间施加电压差。例如，第一电极114和第二电极115可以具有大于第三电极电压的电压，以在第一入口 102和出口 112之间以及第二入口 104和出口 112之间产生电压差。所述电压差可以是足以促使乳状液流至出口 112的任意电压差。可以在第一电极114和第三电极116之间施加第一电势，以产生适于将极性分子从第一入口 102驱动至出口 112的电渗透力。可以在第二电极115和第三电极116之间施加第二电势，以产生适于将极性分子从第一入口 102驱动至出口 112的电渗透力。具体地， 所述第一电势将离子流体从第一入口 102驱动至出口 112，并且所述第二电势将离子流体从第二入口 104驱动至出口 112。因为第一贮液器103和第二贮液器105中的离子流体每一个均形成具有相应非极性流体的第一和第二乳状液，所述离子流体通过粘滞力拖曳相应的非极性流体。在一个示例中，所述离子流体是第一乳状液和/或第二乳状液中的主要材料。例如在一个示例中，第一乳状液或第二乳状液的任一个中的离子流体的量是足以保持电极之间的粘合性导电路径的量。当第一乳状液中的离子流体从第一入口 102拖曳非极性流体时，所述第一乳状液通过第一通道106并且进入第三通道110。当第二乳状液中的离子流体从第二入口 104拖曳非极性流体时，所述第二乳状液通过第二通道108并且进入第三通道110。当第一乳状液和第二乳状液两者都位于第三通道110中时，第一乳状液中的试剂可以与第二乳状液中的试剂在A点和B点之间的混合区域中反应，以形成反应产物。如上所示，反应物可以是在非极性流体中的一种或多种溶解试剂，或者可以是非极性流体本身。在一些示例中，所述试剂可以是格氏试剂、A1C13、DCC或者其他类似试剂的一种或多种。在一些示例中，所述试剂可以是水敏性的。也就是说，水可以是试剂的竞争反应物。为了控制乳状液中的水量，在一些示例中，在混合区域中混合第一乳状液和第二乳状液之前，可以使乳状液之一通过干燥剂或使两种乳状液均通过干燥剂以脱去乳状液中的水。例如，可以将干燥剂设置在第一贮液器103和第二贮液器105中或者在通道106或108中。在一些示例中，第一试剂和第二试剂可以首先通过多微孔硅石以最小化系统中的压力变化。一旦在混合区域中的A点和B点之间发生反应，第一乳状液和第二乳状液可以在出口 112处离开系统100。在出口 112处离开系统时，可以将所述第一乳状液和第二乳状液提供至收集贮液器(未示出)。所述收集贮液器可以包括在示例的反应器系统100中，或者可以与所述反应器系统分离。在收集贮液器中，可以将所述第一乳状液和第二乳状液分离以将离子流体从有机溶剂中分离。在一些示例中，可以通过去除稳定剂来分离第一和第二乳状液。在其他示例中，可以通过诸如超滤作用之类的过滤、向乳状液中加水(例如当使用水溶性离子流体时)、加热和/或冷却系统、或者能够分离乳状液的任意其他方法来分离乳状液。一旦分离了乳状液，可以将反应产物与有机溶剂相分离。例如在一些示例中，可以利用剥离技术去除有机溶剂，例如通过利用旋转蒸发之类的真空工艺去除有机溶剂。在其他示例中，可以向第一和第二乳状液中添加第二溶剂，所述第二溶剂使得反应产物沉淀，然后通过过滤进行收集反应产物。可以在分离乳状液之前或者分离乳状液之后向第一和第二乳状液添加第二溶剂。附加地，可以将离子流体与有机溶剂相分离，并且可以循环和重复使用所述离子流体。例如，可以通过反应器系统100中的电动泵循环所述离子流体以便重新使用。在一个示例中，所述离子流体包括丁基甲基吡咯烷鎗二(三氟甲烷磺酰)亚胺(butyl methypyrrolidinuum bis (trif limide) (BMP-TFSI))。图 2 是根据本公开至少一个示例的示例离子流体的分子模型图200。所述示例离子流体可以用于当如上所述与非极性流体混合时形成乳状液。丁基甲基吡咯烷鎗二(三氟甲烷磺酰)亚胺具有低水含量、低粘性，是简单的季铵盐，并且对于可以在非极性流体中溶解的许多不同化学试剂超级稳定。在 Marek Kosmulski 等人于 2005 年 10 月的“Cooloids and Surface A Phy si cochemicaland Engineering Aspects，，Volume 267, Issuesl-3, p. 16-18 的 “Electroacoustics andelectroosmosis in low temperature ionic liquids” 中描述了其他可能的离子流体。 图3是根据本公开至少一些示例设置的反应器系统300的示意性说明。所述示例反应器系统300包括两个分离的电动泵,而不是在示例反应器系统100中如图I所示的两个组合的电动泵。所述示例反应器系统300包括第一贮液器302和第二贮液器304。所述第一贮液器302可以与第一通道306的入口进行流体交换，并且所述第二贮液器可以与第二通道308的入口进行流体交换。第一贮液器302和/或第一通道306的入口可以包括第一电极314，所述第一电极配置为使得所述第一电极314可以与其中诸如乳状液之类的流体电交互。第二贮液器304和/或第二通道308的入口可以包括第二电极315，使得所述第二电极可以与其中诸如乳状液之类的流体电交互。所述第一通道306和第二通道308可以组合到第三通道310中。第三通道310可以包括混合区域，用于将从第一贮液器302和第二贮液器304提供的试剂进行混合。第三通道310可以与第四通道326和第五通道328进行流体交换。第四通道326可以包括第三电极318和第一出口 322。第五通道328可以包括第四电极319和第二出口 324。在一些示例中，第一出口 322与第三贮液器(未示出)相耦合，并且第二出口 324可以与第四贮液器(未示出)相耦合。在这些示例中，所述第三电极318可以定位于第三贮液器中，并且第四电极319可以定位于第四贮液器中。所述第一贮液器302和第二贮液器304可以分别包括第一和第二乳状液，如参考图I的反应器系统100中的乳状液所描述的。电源(未示出)可以与反应器系统300相率禹合，并且适于在第一电极314和第三电极318之间施加第一电压差。电源还可以适于在第二电极315和第四电极319之间施加第二电压差。第一电压差将离子流体从第一贮液器302驱动至出口 322，以及第二电压差将离子流体从第二贮液器304驱动至出口 324。第一贮液器302和第二贮液器304的每一个中的离子流体通过粘滞力从其乳状液中拖曳非极性流体。在其他示例中，多个电动泵可以适于移动并且混合多于两种成分，从而包括多于两个贮液器和相应的通道。通常，贮液器的个数可以依赖于将要供应给混合区域进行反应的反应物数目。在一些示例中，并非向所有的电极施加电压，使得将数目少于包括乳状液的贮液器个数的反应物供应至混合区域。
图4是系统图400，可以包括根据本公开至少一些示例设置的至少一个电动泵。示例系统400可以包括输入/输出装置410、控制器420、电源430、至少一个电动泵440和流体源和收集装置450。控制器420可以与输入/输出装置410、电源430和流体源和收集装置450相耦合。控制器420可以适于通过向流体源和收集装置450提供一个或多个控制信号来选择性地控制递送给至少一个电动泵440的流体量。响应于所述一个或多个控制信号，所述流体源可以向电动泵440的入口或者向贮液器提供如上所述的乳状液。所述电动泵440可以包括多个电动泵，所述多个电动泵相互作用以形成反应器系统，例如在图I和图3中描述的反应器系统。替代地，可以将多于两个电动泵440耦合在一起以形成反应器系统。所述反应器系统可以包括任意个数的通道、电极、混合通道和/或贮液器。所述控制器可以适于通过向电源430提供一个或多个控制信号来向电动泵440选择性地供电。响应于所述一个或多个控制信号，所述电源430可以配置用于向电动泵440中的一个或多个中的一个或多个电极施加电压(或者多个电压)。附加地，所述控制器420可以适于控制电源430向电极施加电压的时间量。流体源和收集装置450的出口可以与一个或多个电动泵440的出口、入口或者贮液器进行流体交换。所述流体源和收集装置450可以包括一个或多个贮液器，所述贮液器适于接收和/或提供诸如乳状液之类的流体。所述流体源和收集装置450可以包括已经混合且稳定的乳状液。替代地，所述流体源和收集装置450可以包括未混合的单独流体，将所述单独的流体提供给电动泵440中的贮液器进行混合。所述控制器420可以与所述流体源和收集装置450相耦合，并且适于控制提供给相应电动泵440的流体的量。所述输入/输出装置410可以是适于输入和/或输出信息的任意装置。示例的输入装置可以包括键盘、鼠标、手写笔、语音输入装置、触摸输入装置或者任意其他输入装置，例如向扫描仪那样的外围设备。示例输出装置包括打印机、图形处理单元或者音频处理单元，其可以配置用于经由一个或多个输出端口与诸如显示器或扬声器之类的各种外部设备 通信。图5是说明了通过根据本公开至少一些示例的电渗透泵运送非极性流体的方法500的流程图。所述方法500可以包括如一个或多个功能块510、520和/或530说明的一个或多个功能、操作或者动作。示例方法500可以在块510处开始。在块510，所述方法可以包括将离子流体与非极性流体进行混合以产生乳状液。块510之后接着是块520。在块520，所述方法可以包括向电渗透泵中的第一通道提供所述乳状液。所述通道可以包括与第二电极间隔开的第一电极。块520之后接着是块530。在块530，所述方法可以包括在第一电极和间隔开的第二电极之间施加电压差，以促使乳状液流过所述通道。所述方法500可以按照除了这里所示的顺序或者组合之外的顺序或组合而执行，并且可以包括未示出的步骤。因此应该理解的是在一些示例中，可以消除各种块、可以将各种块细分为附加的块和/或与其他块进行组合。例如，可以将离子流体与非极性流体进行混合以在向第一电极施加电压的同时产生所述乳状液。本公开不局限于在本申请中描述的具体示例，所述具体示例意图作为各个方面的说明。如对于本领域普通技术人员清楚明白的，在不脱离本发明精神和范围的情况下可以进行许多修改和例示。除了这里所列举的之外，本领域普通技术人员根据前述描述对于本发明公开范围内的功能等效方法和设备是清楚明白的。这些修改和示例均落在所附权利要求的范围之内。本发明公开只受到所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同范围的限制。应该理解的是这种公开不是局限于具体的方法、试剂、化合物成分或生物系统，而是当然可以变化。还应该理解的是这里使用的术语只是为了描述具体示例的目的，而不是为了限制。至于本文中任何关于多数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以从多数形式转换为单数形式，和/或从单数形式转换为多数形式，以适合具体环境和/或应用。为清楚起见，在此明确声明单数形式/多数形式可互换。本领域技术人员应当理解，一般而言，所使用的术语，特别是所附权利要求中(例如，在所附权利要求的主体部分中)使用的术语，一般地应理解为“开放”术语(例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”等)。本领域技术人员还应理解，如果意图限定所引入的权利要求特征的具体数目，则 这种意图将在该权利要求中明确指出，而在没有这种明确标明的情况下，则不存在这种意图。例如，为帮助理解，所附权利要求可能使用了引导短语“至少一个”和“一个或多个”来引入权利要求中的特征。然而，这种短语的使用不应被解释为暗示着由不定冠词引入的权利要求特征将包含该特征的任意特定权利要求限制为仅包含一个该特征的示例，即便是该权利要求既包括引导短语“一个或多个”或“至少一个”又包括不定冠词(例如，不定冠词应当被解释为意指“至少一个”或“一个或多个”)；在使用定冠词来引入权利要求中的特征时，同样如此。另外，即使明确指出了所引入权利要求特征的具体数目，本领域技术人员应认识到，这种列举应解释为意指至少是所列数目(例如，不存在其他修饰语的短语“两个特征”意指至少两个该特征，或者两个或更多该特征)。另外，在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。本领域技术人员还应理解，实质上表示两个或更多可选项目的任意转折连词和/或短语，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，都应被理解为给出了包括这些项目之一、这些项目任一方、或两个项目的可能性。例如，短语“A或B”应当被理解为包括“A”或“B”、或“A和B”的可能性。另外，在以马库什组描述本公开的特征或方案的情况下，本领域技术人员应认识至IJ，本公开由此也是以该马库什组中的任意单独成员或成员子组来描述的。本领域技术人员应当理解，出于任意和所有目的，例如为了提供书面说明，这里公开的所有范围也包含任意及全部可能的子范围及其子范围的组合。任意列出的范围可以被容易地看作充分描述且实现了将该范围至少进行二等分、三等分、四等分、五等分、十等分等。作为非限制性示例，在此所讨论的每一范围可以容易地分成下三分之一、中三分之一和上三分之一等。本领域技术人员应当理解，所有诸如“直至”、“至少”、“大于”、“小于”之类的语言包括所列数字，并且指代了随后可以如上所述被分成子范围的范围。最后，本领域技术人员应当理解，范围包括每一单独数字。因此，例如具有I 3个项目的组是指具有1、2或3个项目的组。类似地，具有I 5个项目的组是指具有1、2、3、4或5个项目的组，以此类推。尽管以上的详细描述通过使用方框图、流程图和/或示例，已经阐述了设备和/或工艺的众多实施例，这种方框图、流程图和/或示例包含一个或多个功能和/或操作，本领域技术人员应理解，这种方框图、流程图或示例中的每一功能和/或操作可以通过各种硬件、软件、固件或实质上它们的任意组合来单独和/或共同实现。在一个实施例中，本公开所述主题的若干部分可以通过专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、或其他集成格式来实现。然而，本领域技术人员应认识到，这里所公开的实施例的一些方面在整体上或部分地可以等同地实现在集成电路中，实现为在一台或多台计算机上运行的一个或多个计算机程序(例如，实现为在一台或多台计算机系统上运行的一个或多个程序)，实现为在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(例如，实现为在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序)，实现为固件，或者实质上实现为上述方式的任意组合，并且本领域技术人员根据本公开，将具备设计电路和/或编写软件和/或固件代码的能力。例如，如果用户确定速度和准确度是最重要的，则用户可以选择主要是硬件和/ 或固件的方式，如果灵活性是最重要的，则用户可以选择主要是软件实现的方式，或者备选地，用户可以选择硬件、软件和/或固件的一些组合。此外，本领域技术人员将认识到，本公开所述主题的机制能够作为多种形式的程序产品进行分发，并且无论实际用来执行分发的信号承载介质的具体类型如何，本公开所述主题的示例性实施例均适用。信号承载介质的示例包括但不限于可记录型介质，如软盘、硬盘驱动器、紧致盘(CD)、数字视频盘(DVD)、数字磁带、计算机存储器等；以及传输型介质，如数字和/或模拟通信介质(例如，光纤光缆、波导、有线通信链路和/或信道、无线通信链路等)。本领域技术人员应认识到，以本文方式描述设备和/或工艺在本领域中是常见的，此后使用工程实践来将所描述的设备和/或工艺集成到数据处理系统中是本领域的常用手段。也即，这里所述的设备和/或工艺的至少一部分可以通过合理数量的试验而被集成到数据处理系统中。本领域技术人员将认识到，典型的数据处理系统一般包括以下各项中的一项或多项系统单元外壳；视频显示设备；存储器，如易失性和非易失性存储器；处理器，如微处理器和数字信号处理器；计算实体，如操作系统、驱动器、图形用户接口、以及应用程序；一个或多个交互设备，如触摸板或屏幕；和/或控制系统，包括反馈环和控制电动机(例如，用于感测位置和/或速度的反馈；用于移动和/或调整分量和/或数量的控制电动机)。典型的数据处理系统可以利用任意合适的商用部件(如数据计算/通信和/或网络计算/通信系统中常用的部件)予以实现。本公开所述的主题有时说明不同部件包含在不同的其他部件内或者不同部件与不同的其他部件相连。应当理解，这样描述的架构只是示例，事实上可以实现许多能够实现相同功能的其他架构。在概念上，有效地“关联”用以实现相同功能的部件的任意设置，从而实现所需功能。因此，这里组合实现具体功能的任意两个部件可以被视为彼此“关联”从而实现所需功能，而无论架构或中间部件如何。同样，任意两个如此关联的部件也可以看作是彼此“可操作地连接”或“可操作地耦合”以实现所需功能，且能够如此关联的任意两个部件也可以被视为彼此“能可操作地耦合”以实现所需功能。能可操作地耦合的具体示例包括但不限于物理上可连接和/或物理上交互的部件，和/或无线交互和/或可无线交互的部件，和/或逻辑交互和/或可逻辑交互的部件。 尽管已经在此公开了多个方面和示例，但是本领域技术人员应当明白其他方面和示例。这里所公开的多个方面和示例是出于说明性的目的，而不是限制性的，本公开的真实范围和精神由所附权利要求表征。
权利要求
1.一种电动泵,包括 通道，具有入口和出口，所述入口适于接收包括离子流体和非极性流体的乳状液；以及 第一电极和第二电极，配置用于与所述乳状液电交互，其中所述第一电极与所述第二电极间隔开，其中所述乳状液适于当在所述第一电极和所述第二电极之间施加电压差时流过所述通道。
2.根据权利要求I所述的电动泵，其中所述乳状液包括稳定剂。
3.根据权利要求I所述的电动泵，其中所述非极性流体包括有机溶剂。
4.根据权利要求I所述的电动泵，其中所述离子流体包括丁基甲基吡咯烷鎗二(三氟甲烷磺酰)亚胺。
5.一种反应器系统，包括 第一通道，具有适于接收第一乳状液的入口，所述第一乳状液包括离子流体、非极性流体和第一试剂中的一个或多个； 第一电极和第二电极，配置用于与所述第一乳状液电交互，其中所述第一电极与所述第二电极间隔开，并且所述第一乳状液适于当在所述第一电极和所述第二电极之间施加电压差时流过所述第一通道； 第二通道，具有入口，所述第二通道的一部分与所述第一通道的一部分组合以形成混合通道，其中所述第二通道的入口适于接收包括离子流体、非极性流体和第二试剂的第二乳状液； 第三电极和第四电极，配置用于与所述第二乳状液电交互，其中所述第三电极与所述第四电极间隔开，并且所述第二乳状液适于当在所述第三电极和所述第四电极之间施加电压差时，流过所述第二通道以及流过所述第一通道的一部分，并且当所述第一乳状液和所述第二乳状液位于所述混合通道中时，所述第一乳状液的第一试剂适于与所述第二乳状液的第二试剂反应以产生反应产物。
6.根据权利要求5所述的反应器系统，其中所述第一试剂和所述第二试剂中的至少一个包括在相应乳状液中的非极性流体中溶解的物质。
7.根据权利要求5所述的反应器系统，其中所述第一试剂和所述第二试剂中的至少一个包括在相应乳状液中的非极性流体。
8.根据权利要求5所述的反应器系统，其中所述第四电极和所述第二电极是相同的电极。
9.根据权利要求5所述的反应器系统，其中所述第一乳状液和所述第二乳状液包括稳定剂。
10.根据权利要求5所述的反应器系统，其中所述非极性流体包括己烷、甲苯和线性醚中的至少一个。
11.一种系统,包括 流体源，包括第一乳状液和第二乳状液，所述第一乳状液和所述第二乳状液每一个均包括离子流体、非极性流体和相应试剂的一个或多个； 电动泵，与所述流体源相耦合，所述电动泵包括第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道组合以形成混合通道；紧邻第一通道的第一电极；紧邻第二通道的第二电极；以及紧邻混合通道的第三电极，所述第一通道和所述第二通道设置为与所述流体源进行流体交换，并且适于分别接收所述第一乳状液和所述第二乳状液； 电源，与所述电动泵相耦合，并且适于在所述第一电极和所述第三电极之间施加第一电压差，以促使所述第一乳状液流过所述第一通道和所述混合通道，其中所述电源还适于在所述第二电极和所述第三电极之间施加第二电压差，以促使所述第二乳状液流过所述第二通道和所述混合通道，而所述第一乳状液和所述第二乳状液位于所述混合通道中，来自所述第一乳状液的试剂适于与来自所述第二通道的试剂反应以产生反应产物；以及 控制器，与所述电源和所述流体源相耦合，其中所述控制器适于控制供应给所述至少一个电动泵的所述第一乳状液和所述第二乳状液的量，并且适于控制通过所述电源施加的所述第一电压差和所述第二电压差。
12.根据权利要求11所述的系统，其中来自所述第一乳状液的试剂和来自所述第二乳状液的试剂包括在相应非极性流体中溶解的物质。
13.根据权利要求11所述的系统，其中所述第一乳状液和所述第二乳状液中的至少一 个中的非极性液体包括有机溶剂。
14.根据权利要求11所述的系统，还包括流体收集装置，设置为与混合通道的输出进行流体交换，所述流体收集装置适于从所述混合通道的输出接收所述第一乳状液和所述第二乳状液，并且也配置用于分离所述第一乳状液和所述第二乳状液，所述流体收集装置适于去除反应产物并且将所述离子流体与所述非极性流体相分离。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述流体收集装置适于通过从所述乳状液中去除稳定剂、过滤所述乳状液、向所述乳状液加水、加热所述乳状液、冷却所述乳状液的一个或多个或者其任意组合来分离所述第一乳状液和所述第二乳状液。
16.一种用于运送非极性流体通过电渗透泵的方法，所述方法包括 将第一离子流体与第一非极性流体混合以产生第一乳状液； 向电渗透泵中的第一通道提供所述第一乳状液，所述第一通道包括与第二电极间隔开的第一电极；以及 在所述第一电极和所述第二电极之间施加电压差，以促使所述第一乳状液流过所述第一通道。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一乳状液包括第一试剂。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述第一试剂包括在所述非极性流体中溶解的至少一种物质。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括 将第二离子液体与第二非极性流体和第二试剂进行混合以产生第二乳状液； 向电渗透泵中的第二通道提供所述第二乳状液，所述第二通道的一部分延伸通过所述第一通道的一部分以形成混合通道，所述第二通道包括与第四电极间隔开的第三电极；以及 在所述第三电极和所述第四电极之间施加电压差，以促使所述第二乳状液在所述第二通道内流动，而所述第一乳状液和所述第二乳状液处于所述混合通道中，使得所述第一试剂与所述第二试剂反应以形成反应产物。
20.根据权利要求19所述的方法，其中第二试剂包括在所述第二非极性流体中溶解的至少一种物质。
21.根据权利要求19所述的方法，其中所述第二电极与所述第四电极相同。
22.根据权利要求19所述的方法，其中所述第一乳状液和所述第二乳状液中的至少一个中的非极性流体包括有机溶剂。
23.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一乳状液和所述第二乳状液中的至少一个包括多个纳米颗粒和表面活性剂中的至少一个以稳定相应的乳状液。
24.根据权利要求19所述的方法，还包括分离所述第一和第二乳状液，并且将反应产物从所述非极性流体中分离。
全文摘要
整体上描述了这样的技术，所述技术包括通过电渗透流对具有离子流体和非极性流体的乳状液进行电动泵浦以促进离子流体的流动，并且通过粘滞曳力拖曳所述非极性流体。在一些示例中，所述电动泵可以用于在流体反应器系统中递送一种或多种试剂，所述流体反应器系统例如是微尺度反应器系统。在一些附加的示例中，可以将试剂溶解在第一乳状液的非极性流体中，并且通过电动泵泵浦至混合通道以允许第一乳状液的试剂与第二乳状液的试剂反应以形成反应产物。
文档编号G01N27/00GK102753470SQ201180009199
公开日2012年10月24日 申请日期2011年2月18日 优先权日2010年3月9日
发明者赛思·阿德里安·米勒 申请人:英派尔科技开发有限公司