微流控法制备可用于电泳显示微胶囊的微液珠研究

基于微流控技术,提出一种制备电泳显示液微胶囊的新方法,解决了传统电泳微胶囊制备方法中颗粒粒径不均匀、影响显示器件的显示性能及其驱动波形设计等问题.使用2种玻璃汇聚流通道(小型和大型),外相溶液为1.5%明胶阿拉伯胶混合溶液,内相为四氯乙烯溶液.当小型通道和大型通道外相溶液流速与内相溶液体积流速比分别为2∶1和10∶6时,可得到液滴平均直径分别为47μm和315μm的均匀的微液珠.同时,通过调节内外相流速可以精确控制微胶囊粒径大小.与传统机械搅拌法制备的微液珠(52±18.81μm)相比,微流控法制备的微液珠(45±0.28μm)粒径分布得到了很大改善.该方法为电泳显示器显示效果的改善提供了可行方法.     

液滴微流控芯片合成单分散PEG水凝胶微球及其粒径调控

利用液滴微流控技术制备了单分散的微米级聚乙二醇(PEG)水凝胶微球。首先利用流动聚焦型微流控芯片产生单分散的水凝胶微液滴,然后经过紫外光原位引发聚合形成水凝胶微球,系统考察了PEG质量分数、表面活性剂加入量、连续相流速等影响因素,在优化的实验条件下得到了粒径为115μm、单分散性较好的PEG凝胶微球。     

CL-20空心微球的微流控制备及其表征

利用微流控技术,以2%聚乙烯醇溶液为连续相,CL-20乙酸乙酯溶液为分散相,成功制备CL-20空心微球,研究了连续相流速和分散相浓度对CL-20空心微球颗粒形貌和粒径的影响。通过扫描电子显微镜观察到所制备的CL-20为缺口型空心微球,平均粒径大小在60～150μm之间,且粒径随连续相流速的增大而减小,随着分散相浓度减小而减小; X射线衍射分析结果表明CL-20空心微球晶型为α型;制备的CL-20空心微球DSC测试表明相转变(α→γ)温度为186. 30℃,热分解峰温为248. 77℃; CL-20空心微球的表观活化能提高了30 k J·mol-1,撞击感度相比于原料提高了80%,摩擦感度提高了24 N,机械感度显著降低。     

微流控法制备功能性液珠

本文简要综述了微流控法制备微纳米液珠的几种典型方法以及他们的优缺点     

微流体数字化喷射制备细胞微胶囊及表征

为了探究脉冲喷射制备细胞微胶囊的粒径变化规律和控制方法,采用微流体数字化喷射技术进行了细胞微胶囊的制备研究。制备的细胞微胶囊平均粒径可小至28μm,相应的标准偏差小于5μm,具有较好的单分散性,通过改变驱动电压和微喷嘴内径可方便地控制细胞微胶囊的粒径大小和分布。微流体数字化喷射后细胞存活率达93%,对细胞活性影响小,适于细胞微胶囊的制备。脉冲喷射法制备细胞微胶囊,对于细胞微胶囊的后续自动化操作处理具有应用价值。     

微流控技术在纳微胶囊合成中的应用研究进展

纳微胶囊在生物,医药,食品,化妆品等领域得到广泛的应用.相比于传统的制备方法,微流控技术能够产生单分散的单重和多重乳滴,并对这些乳滴的尺寸和结构进行精确的控制,是合成尺寸均一、结构可控以及释放可控的纳微胶囊的理想方法.本文首先介绍了微流控芯片的结构类型,如同轴聚焦、流动聚焦、T型、Y型以及它们的组合等;接着总结了微流控可控制备单一乳滴、双重乳滴以及多重乳滴模板以及乳滴的固化方法,最后着重介绍了微流控制备的纳微胶囊在可控释放方面的应用,其中分为持续释放（受粒径、表面形貌和形状等控制）和刺激响应释放（受外界环境刺激如pH、温度、光和离子等控制）两部分进行综述.     

基于液滴微流控芯片的单细胞分离

开发基于静电场力和集成微电极的微液滴操控技术以实现单细胞的分离.结合微流控技术的发展,设计并制作了以有机聚合物PDMS( polydinethylsiloxane)为材料的具有流聚焦结构的芯片,利用流聚焦结构的芯片,通过改变分散相和连续相的流速,制备包裹着悬浮癌细胞( HCT116)的海藻酸钠凝胶溶液微液滴,并对其包裹细胞数目进行统计分析,其中包裹单细胞的微液滴少于总液滴数的10％.受到液滴自带电现象的启发,通过集成微电极到微流控芯片中,利用电压脉冲产生静电场力,实现了单颗单细胞微液滴的电分离和富集.     

非均匀介质下的可调光流控器件及其生化应用

 探讨了非均匀介质下不同光流控器件及其生化应用。在微流控芯片上，主要从2个方面开发和实现各类具有光波导、透镜、细胞计数、化学检测等功能的新器件。首先，在液液非均匀介质下，通过调节沟道内液体流速，控制液体间的对流扩散来实现液体在微腔内的渐变折射率分布和阶跃分布，从而得到其特殊的光学特性，例如光束分离、弯曲、自聚焦等。其次，在固体非均匀介质下，利用特殊的微流结构与液体相结合，实现更加灵敏可调的新型探测手段。这些新型技术手段分别在生物传感、能源生产、细胞探测及海水检测等诸多应用中可发挥关键性作用。     

超临界抗溶剂雾化技术制备壳聚糖微粒

以超临界抗溶剂雾化技术(SAS-A)从壳聚糖的乙醇水溶液中制备壳聚糖微粒,探讨预膨胀压力、溶液流量和浓度等工艺参数对微粒粒径和粒径分布的影响.结果表明,以超临界CO_2流体为介质,预膨胀温度为50℃的条件下,采用SAS-A技术能制备得到壳聚糖球形微粒.通过改变操作条件可以控制微粒形态和大小:增大预膨胀压力,微粒平均粒径先增大,后稍减小;8 MPa下微粒分布最均匀;增大溶液流量或增大溶液中壳聚糖的浓度,微粒粒径变大,粒径分布变宽;升高溶液中乙醇的体积分数,易形成球形微粒;增大喷嘴直径,微粒粒径稍变大,分布更均匀.在研究的操作条件下获得的壳聚糖微粒粒径大小主要在0.5～5.0μm之间.红外分析表明壳聚糖微粒化前后,结构没有明显变化.     

T形微流控芯片液滴成形与细胞封装的理论

连续相与离散相的速度取值是影响T形微流控芯片产生液滴的关键因素.细胞在T形微流通道的液滴包裹和细胞封装成为基因测序的研究热点,因此本文结合水平集与流体动力学方法,分析了液滴尺寸与红细胞封装的动态输运问题.在离散相和连续相通道宽度分别为50μm和80μm的T形微流控芯片内部,以水和正十二烷油为目标溶液进行计算仿真.计算结果表明水溶液初始速度0.012m/s,表面张力5mN/m,接触角165°时,毛细数C_a从0.008增大至0.1,会使液滴的尺寸降低,液滴成形频率加快.同时,黏滞力大于两相流表面张力会导致直径5μm红细胞的封装效率变低,使其紧贴通道墙壁作直线运动.     

三重同心套管相变传热的数值模拟与实验研究

通过数值模拟与实验,研究了三重同心套管内的相变传热过程。相变材料填充在三重同心套管的夹层内,热流体和冷流体分别在套管外层和内层中流动。根据能量守衡,运用了一种简化数值模拟方法(称为温度热阻叠代法)计算分析了三重同心套管内凝固过程。搭建了实验台,实验验证了数值模拟结果,并得出冷流体的入口温度及流量对释热量的影响规律。     

Silica Microcapsules Prepared by Interfacial Reaction Methods

1 Results Silica spherical particles with hollow structure are directly prepared by interfacial reaction methods using W/O/W emulsion (schematic diagram in Fig.1)[1].Fig.1 Silica microcapsule formationThe mixing of W/O emulsion consisting of sodium silicate solution (inner water phase) and n-hexane solution (oil phase) to outer water phase dissolving NH4HCO3 or other salts affords silica microcapsules.The critical feature of this method is the direct formation of hollow structure.Therefore,the core com...     

STUDY ON THE PERMEABILITY OF MICROCAPSULES

In the present study,microcapsules with disperse dye solutions and a direct dye solution ascore materials were prepared by the complex coaeervation method and the interfacialpolycondensation method respectively.Experiments and theoretical analysis showed that there wasan exponential relationship between the diffusion time and the release rate of the core material intothe surrounding medium.A concise equation to calculate the permeability constant was derivedand verified by the experimental results.By means of duplex focus on the inner and outer diametersof a microcapsule,the average wall thickness of microcapsules was measured.     

乳化喷雾干燥法制备戊唑醇/壳聚糖微胶囊

【目的】以壳聚糖(CS)为壁材,杀菌农药戊唑醇(TBA)为芯材,采用乳化喷雾干燥法制备出载戊唑醇/壳聚糖(TBA/CS)微胶囊制剂。【方法】通过扫描电子显微镜探讨了乳液组成(水油比)和喷雾干燥条件对TBA/CS微胶囊结构和形貌的影响,并通过模拟释放实验研究了TBA/CS微胶囊的缓释性能。【结果】当CS溶液质量分数为1.2%,表面活性剂质量分数为1.1%,喷雾气体压力为4 bar(400 kPa),进料速度10.5 m³/h时,制得的TBA/CS微胶囊有规整的球形结构,且具有良好的缓释性能,对白色念珠菌具有明显的抑菌效果。【结论】乳化喷雾干燥法制备载戊唑醇/壳聚糖(TBA/CS)微胶囊的方法简单,CS溶液浓度、表面活性剂浓度、喷雾气体压力、进料速度等实验条件对制备的TBA/CS微胶囊形貌有较大的影响。     

基于非离子复合乳化剂自修复微胶囊的制备

提出采用低起泡性的OP-10/AEO非离子复合乳化体系解决微胶囊制备过程中乳化缺陷问题。以改性环氧树脂E-51为芯材修复剂,通过原位聚合法制备脲醛树脂自修复微胶囊。采用光学显微镜、傅里叶红外光谱仪、同步热分析仪分别对形成过程、化学结构及热稳定性进行分析。利用Gauss拟合研究粒径分布,并探讨了乳化剂体系选择、乳化剂用量、芯壁比、搅拌速率等因素对微胶囊性能的影响。结果表明,该体系能有效改善乳化剂起泡效果,用量为5.0%,芯壁比为0.8∶1,搅拌速率为1 200 r/min,微胶囊包封率达到80%,粒径分布相对集中,具备良好的室温贮存性及热稳定性。     

电泳显示双层微胶囊的制备

以尿素-甲醛原位聚合法与明胶-阿拉伯胶复凝聚法相结合制备了电泳显示双层微胶囊．考察了系统调节剂、搅拌速度、pH值和加醛方式对单层微胶囊粒径分布及表面形貌的影响，以及双层微胶囊与单层脲醛树脂微胶囊在干燥过程中的破损率．实验结果表明，以明胶为系统调节剂，pH值为3．0—3．5，采用滴加方式加入甲醛制备的单层脲醛树脂微胶囊，囊壁透明、光滑、球形度好；单层脲醛树脂微胶囊包覆明胶后制备的双层微胶囊壁材强度和韧性有显著提高．     

Preparation and characterization of microcapsule containing epoxy resin and its self-healing performance of anticorrosion covering material

Microencapsulated healing agents that possess adequate strength, long shelf-life, and excellent bonding to the host material are required for self-healing materials. The in situ encapsulation method is demonstrated over an order of magnitude size reduction for the preparation of urea-formaldehyde (UF) capsules filled with a healing agent, a mixture epoxy resin of the epoxy 711 and E-51. Capsules with diameters as small as about 100 ??m are achieved under the agitation rate of 800 r min^?1. The capsules possess a uniform UF shell wall (4 ??m average thickness). By using the analysis of scanning electronic microscope (SEM), thermal analysis (TG-DTA) and FTIR, the characteristics of the microcapsules were investigated respectively. Successful self-healing has been demonstrated for anticorrosion covering materials with microcapsules.     

基于FLUENT的喷气织机主喷嘴内流场的三维数值模拟

为研究喷气织机主喷嘴内流道中气流运动特性,利用Solidworks建立主喷嘴内流道的几何模型,并通过FLUENT采用标准κε二方程湍流模型对高压、高速可压缩的气流三维模型进行数值模拟.模拟结果表明,等效温度下的高压理想气流,从进气孔喷入内流道便产生湍流流动,而进入锥形区域后逐渐趋于稳定,并且气流速度在主喷嘴内流道喉部达到最大,同时压强达到最小.通过数值模拟,形象地呈现了喷气织机主喷嘴内流道的流场状况,对优化喷气织机主喷嘴内流道的相关参数具有参考价值.     

红白电子墨水微胶囊的制备

用复合凝聚法制备了包覆红白电泳显示液的明胶-羧甲基纤维素（CMC）电子墨水微胶囊。 考察了壁材用量、十二烷基硫酸钠（SDS）用量、反应温度、搅拌速度对微胶囊粒径的分布及其形貌的影响。实验结果表明,在明胶与羧甲基纤维素的体积比为5∶1,SDS用量为1.3 ～1.7g/L,反应温度为40℃,搅拌速度为600～800r/min,pH值为3.5～3.8的条件下可以制得具有透明囊壁且粒度分布较均匀的微胶囊。微胶囊中的粒子在直流电场作用下发生移动,响应时间为14s.     

可控粒径变色染料微胶囊的工艺研究

以尿素、甲醛为壁材,隐色染料结晶紫内酯、十六醇、双酚A为囊芯制备了变色染料微胶囊．用LS800型激光粒度分析仪观察了微胶囊粒径分布,讨论了不同实验条件对微胶囊粒径产生的影响．通过实验发现,改变包括囊芯／囊壁比例、分散剂浓度、分散时间与搅拌转速、缩聚时间与温度、固化时间与温度等在内的反应条件,可以制得不同粒径范围的、脲醛树脂为壁材的微胶囊．