基于微流芯片的可控纳米材料合成反应器的制作方法

文档序号:15449562发布日期:2018-09-14 23:48阅读:116来源:国知局

本发明实现了微流控技术在纳米合成领域的应用,介绍的是为得到大小可控的纳米颗粒,利用微流沟道的独特物理特性,通过改变微流沟道的物理特性使反应液的有效混合,从而能够以更高的效率合成纳米粒子,实现纳米材料的可控合成的反应器。以纳米银颗粒的合成为例,对不同的反应溶液浓度及比例合成的纳米材料进行吸收光谱分析和tem分析表明,该银纳米颗粒的平均直径可由反应试剂浓度控制。属于贵金属纳米合成领域。



背景技术:

金属纳米材料在很多领域都有应用,其中银纳米材料既具有金属材料的一些共性,又具有其本身的一些特性(如很强的抗菌性能)。而铁原子极易被还原,用化学还原法可将银盐中的银离子还原为银原子,从而制备出银纳米粒子。采用不同的还原剂和修饰剂可以合成粒径大小不同的银纳米。

微流控(microfluidics)指的是使用尺寸为数十到数百微米的微管道,处理或操纵微小流体(体积为纳升到阿升)的系统所涉及的科学和技术,是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科。因为具有微型化、集成化等特征,微流控装置通常被称为微流控芯片,也被称为芯片实验室和微全分析系统(micro-totalanalyticalsystem)。微流控的早期概念可以追溯到19世纪70年代采用光刻技术在硅片上制作的气相色谱仪,而后又发展为微流控毛细管电泳仪和微反应器等。



技术实现要素:

本产品使用lpkfprotomath100刻板机对有机玻璃的表面进行图样的加工,下模具的四边比中间高0.2毫米,使得下模具表面可以覆盖一层0.2毫米厚的pdms。下模具一侧有3个输入孔,另一侧为1个输出孔。直径为0.6毫米的小孔用于插入注射器针管,与外导管相连接;上模具的四边比中间高2毫米,中间的凸起对应于微流沟道的内尺寸,沟道末端四个凸起与下模具的4个小孔对应。采用了浇铸成型的加工工艺,该工艺具有制作方法简单、制作成本低、制作周期短等特点,同时能够满足实验所要求的实验精度。

附图说明

图1是微流沟道实物图

图2是微流沟道pmma下模具

图3是微流沟道pmma上模具

具体实施方式

具体制作流程如下:

(1)取pdms与固化剂以12∶1的比例混合,在干净的烧杯中充分搅拌。

(2)将得到的混合液放在真空泵中抽空气,等待混合液中的气泡消失,直至混合物变为无色透明,这是为了防止在做pdms沟道时因为气泡导致制作沟道的质量不好。

(3)在pmma下基底和微流沟道模具上涂上一层混合物,并用玻璃片抹平;然后将涂抹混合液的模板放在真空泵中抽空气,排除气泡。

(4)将基底和模具放置在干燥器中干燥,约30分钟后拿出基底,此时基底上的pdms还有一定的粘度,约60分钟后拿出模具,此时模具上的pdms已经固化成型。

(5)用微型钻头将基底的4个小孔中的多余pdms去除,以防止多余的pdms堵塞微流沟道。将pdms从微流沟道的模具中脱模,注意脱模过程中要防止pdms破裂,然后将其放置在基底的pdms上,并对准位置,使微流沟道与下基底粘合在一起。用液态pdms对其做密封处理后放回烘干箱,加热20分钟,pdms微流沟道得以制作完成。



技术特征:

技术总结
本发明主要研究了微流控技术在纳米合成领域的应用,本项目介绍的是为得到大小可控的纳米颗粒,利用微流沟道的独特物理特性,通过改变微流沟道的形态设计使反应液的有效混合,从而能够以更高的效率合成纳米粒子,实现纳米材料的可控合成的反应器。以纳米银颗粒的合成为例,对不同的反应溶液浓度及比例合成的纳米材料进行吸收光谱分析和TEM分析表明,该银纳米颗粒的平均直径可由反应试剂浓度控制。

技术研发人员:刘国华;殷然;张姗;李逸君;方欢
受保护的技术使用者:南开大学
技术研发日:2017.03.03
技术公布日:2018.09.14
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