导读:本文包含了微流体反应器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:微流体反应器,压电微泵,高频振动,自循环
微流体反应器论文文献综述
唐春秀[1]（2017）在《基于压电驱动的高频振动自循环式微流体反应器设计与实验研究》一文中研究指出微流体反应器因具试剂消耗少、反应效率高、安全可控等优点,在化工领域内有着巨大优势。目前,对微流体反应器的研究多数以溶液间的快速混合以及精确配比为主,而对需要一定空间及时间的溶液反应研究较少。本文以压电驱动技术为基础、以压电微泵制作工艺为依托,提出了一种高频振动自循环式微流体反应器,它一方面通过压电微泵的主动自循环回流,促使溶液均匀混合反应,另一方面,利用振动基底的高频振动均衡反应条件,抑制微粒间的团聚。它是一种主动性更强、过程可控的新型微流体反应器,适用于反应过程复杂、反应时间长、需要主动搅拌的化学反应,尤其适用于贵金属纳米粒子的液相合成反应。具体研究内容如下:通过建立压电振子的理论弯曲模型,得出影响压电振子最大挠度的参数;利用ANSYS软件建立压电振子的分析模型,对其进行模态分析及谐响应分析,确定一阶振型为纯弯曲振型,并且当激励频率为压电振子的谐振频率时,压电振子响应位移最大,最具驱动能力。利用COMSOL软件对混合池结构进行流体仿真分析,流动特性表明在入口雷诺数较高时,混合池中形成涡旋流动,混合以对流为主,涡旋越明显,混合效果越好。通过仿真确定U形结构为单出入分布的最佳结构以及W/D=1/12为最佳结构参数,并基于U形结构特点提出的多出入口分布的混合池结构,其性能要优于单出入口分布的混合池结构;在混合池中间增加圆形或叶片形障碍物,并没有起到加强混合的效果的作用。设计制作基于压电驱动的高频振动自循环式微流体反应器,并进行了关于压电微泵、自循环回流、振动基底等性能测试。测试结果表明:压电微泵的输出流量和输出压力,均随着驱动电压的增大而近似线性增大。当驱动频率在80~120Hz时,压电微泵的输出流量和输出压力均处于较高水平;当驱动频率在160~200Hz时,压电微泵输出流量小,但频率的波动对流量的影响甚微。在自循环回流微泵频率为100Hz条件下,随着驱动电压增大,涡旋转速越快,当驱动电压为80V时,涡旋转速高达263r/min。在混合池注满0.4ml水的情况下,振动基底的谐振频率为3.85kHz,并在此频率下,振子的最大振幅随着电压增大而增大。当驱动电压为100V时,高频振动能够振散开磁性陶瓷颗粒,当驱动电压大于120V时,高频振动会产生雾化现象。利用自制的微流体反应器进行硼氢化钠还原硝酸银合成银纳米粒子的实验,验证其在贵金属纳米粒子合成等复杂化学反应中的应用优势。实验结果表明PVP作为一种保护分散剂,能够有效地抑制银纳米粒子的团聚。自循环回流对粒子的合成产生影响,随着驱动电压的增大,涡旋转速越快,反应试剂混合越均匀,合成的纳米粒子球形度越高、单分散性越好;高频振动对粒子的合成也产生影响,只有当驱动频率为谐振频率时,振动基底才能发挥高频振动的最佳效果,不仅能够均衡粒子成长环境,还能够抑制纳米粒子的团聚,有利于合成球形度高、单分散性好、粒径分布均匀的纳米粒子。另外实验还分析硝酸银与硼氢化钠的浓度比对银纳米粒子的影响,当两者浓度比为1:4时,合成的银纳米粒子浓度最高,平均粒径大小为9.86nm,且尺寸分布范围小、球形度高、单分散性好。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-05-01）
赵天[2]（2015）在《基于PDMS的集成式压电驱动微流体反应器的设计与实验研究》一文中研究指出本文提出一种基于PDMS的集成式压电驱动微流体反应器，它将压电微泵、微混合流道、微反应流道集成在同一块PDMS基片上，利用该反应器可实现多种主动混合模式，克服了目前主动微流体反应器存在的不足，提高了微尺度下流体的混合效果和速率，充分发挥了主动式微流体反应器混合高效的特点。它是一种主动性更强、过程可控的新型主动式微流体反应器，特别是在贵金属纳米粒子(比如金、银、铂等)的合成方面具有更大的优势。具体研究内容如下：分析探究了将压电微泵集成在微流体反应器芯片上的可行性，利用制作微流体反应器芯片的工艺和材料（PDMS）制作了微泵泵体，并对完成整机装配后的压电微泵进行了工作性能测试，实验证实自制基于PDMS的压电微泵具有良好的工作性能，其不仅能够输送像水这样粘度比较低的液体，对于粘度较高的流体（如氯金酸等化学反应溶液）也有较好的输送性能。对微反应器的微混合流道进行了Fluent流体仿真分析计算，并将其仿真计算结果输出数据文件和工程文件，工程文件导入Tecplot进行后处理得到混合流道组分浓度分布图，数据文件导入MATLAB进行混合度值的计算，以综合评价不同参数条件下的混合效果，优选出了最佳结构参数和工作参数，以对微反应器的制作和后期实验参数的设定提供依据。根据优选出的微流道结构参数和压电微泵输出性能对微反应器各芯片进行了集成化结构设计，在传统微流控芯片制作工艺的基础上研究并设计了其制作工艺，最后制得整机尺寸为40mm×40mm×4mm的微反应器各芯片（双腔微泵驱动下微混合芯片的为50mm×50mm×6mm），做到了微反应器的集成化、微型化、便携化。用本文作者自制的微流体反应器进行了金纳米粒子的液相合成实验，验证了自制微流体反应器的工作性能，证明了其在贵金属纳米粒子可控合成等复杂化学反应中的应用优势。实验证明调节压电微泵的入口流量和工作频率会对金纳米粒子的大小、形貌产生影响，证明了本文自制微流体反应器在可控合成金纳米粒子方面的可行性及优势。调节微泵电压为20V、30V、40V，工作频率为100Hz、200Hz、300Hz，可合成粒径范围大致从20nm到70nm之间的球状、类球状的金纳米粒子。实验证明：除了微泵工作参数外的其他因素（如是否加入CTAB、还原剂柠檬酸钠的浓度等）也会对所合成的金纳米粒子的形貌产生影响，所以下一步需要对溶液酸碱度、温度等微泵工作参数外的影响因素进行实验探究，以得出其最佳匹配值，从而更好的利用本文自制的微流体反应器进行纳米粒子的―可控‖合成。(本文来源于《吉林大学》期刊2015-05-01）
刘正春,王宏银,邬燕琪,杨飞鹏,石环环[3]（2014）在《匀速流体反应器的设计及应用研究》一文中研究指出微流体反应器的应用越来越广,本研究基于仿生学的理论,设计了一个纺锤形的微流体,并将其水平放置用于生物化学反应,溶液充放及肽核酸合成条件优化实验证明了该反应器优良的流体流速均匀性,为水平反应器的设计提供新思路。该反应器可广泛用于细胞培养,微阵列制备,基因杂交等微流体相关应用平台中。(本文来源于《中国化学会第29届学术年会摘要集——第02分会：分离分析及微、纳流控新方法》期刊2014-08-04）
王宏银[4]（2012）在《肽核酸芯片光导原位合成系统中微流体反应器的研制》一文中研究指出肽核酸作为DNA的类似物,在与相应的DNA或RNA序列杂交反应时,表现出更高的特异性和更好的稳定性。因此由肽核酸单体合成的肽核酸芯片作为一种新型的基因芯片,近年来在各种基因研究中得到了广泛的应用。在肽核酸芯片的几种合成方法中,光导原位合成技术以其合成速度快、芯片密度高、成本低等优点表现出全新的竞争力。而微流体反应器作为光导原位合成的场所,其性能好坏直接影响合成的效果。本文按照反应器在流速均匀性、放置方位无限制性、密封性、化学稳定性等方面的要求,从反应器结构和反应池形状两方面设计了一种新的微流体反应器。该反应器采用压装式结构,主要由基座、反应池板、玻片、橡胶圈和旋盖组成。多种定位和固定设计使反应器的组装简单,使用方便。利用PDMS制作的反应池板上设有一个依据仿生学的原理设计的类似梭形的反应池。为了从理论上证明梭形反应池的流场分布均匀效果好于常规的菱形反应池,建立了张角为125度、135度和145度情况下的几组模型,利用Fluent计算流体力学软件进行仿真后,通过对仿真数据的分析,显示了梭形反应池的均匀率R更大,均匀效果更好。进一步增大张角和改变进出口宽度进行仿真后,优化了梭形反应池的设计。将反应器按照最终设计方案加工装配后,经过手工实验并用于光导原位合成系统中进行实际的曝光反应,最终得到了均一的与掩模一致的图案,验证了本设计的有效性,可以广泛应用于各种基因芯片的合成系统中。(本文来源于《中南大学》期刊2012-05-01）
商运生,马育红,杨万泰[5]（2010）在《微流体反应器制备金纳米粒子的研究》一文中研究指出利用全聚合物微流体反应器,在紫外光照射下制备了金纳米粒子。采用紫外-可见吸收光谱、激光粒度分析仪、高分辨透射电镜等对柠檬酸钠-氯金酸微流体光化学反应体系进行了表征,并考察了注射泵的流速、柠檬酸钠与氯金酸的浓度比、紫外辐射强度对金纳米粒子产率和粒径大小的影响。结果表明,得到的金纳米粒子最小粒径约20nm;金纳米粒子的产率随注射泵流速的增大而上升,但是随柠檬酸钠与氯金酸浓度比的增大和紫外辐射强度的增强而减弱;金纳米粒子的粒径随注射泵流速的增大和紫外辐射强度的增强而减小,但是在柠檬酸钠与氯金酸浓度比小于16时,粒径变化不大,当柠檬酸钠与氯金酸浓度比大于16时,粒径迅速增大。(本文来源于《北京化工大学学报(自然科学版)》期刊2010年06期）
商运生[6]（2010）在《适合紫外/可见光反应的全聚合物微流体反应器制备金纳米粒子的研究》一文中研究指出以PMMA为基体,通过对SU-8 2075光刻工艺中旋涂、前烘、曝光、后烘、显影等参数的优化,制备出厚度达500μm的全聚合物微流体反应器。同时提出了一种新型光刻工艺,即根据光刻胶固化收缩率,取定量光刻胶,用特氟龙刮刀铺展开,绕开旋涂,直接进行前烘、曝光、后烘、显影,制成具有特定厚度的全聚合物微流体反应器。然后使用旋涂了UV快速固化胶(SE-1)的BOPP膜对其进行封盖。实现了流道内无阻塞,且显着地改善了微反应器顶部的透光性,特别适合进行紫外/可见光反应。利用该微反应器,在紫外光照射下制备了金纳米粒子。采用紫外-可见吸收光谱、激光粒度分析仪、透射电镜等对柠檬酸钠-氯金酸微流体光化学反应体系进行了表征。考察了注射泵的流速、柠檬酸钠/氯金酸的浓度比和紫外光辐射强度对金纳米粒子紫外-可见光吸收峰强度和粒径大小的影响。结果表明,金纳米粒子的紫外-可见光吸收峰强度随注射泵流速的增大而增强,但是随柠檬酸钠/氯金酸浓度比的增大和紫外辐射强度的增强而减弱。金纳米粒子的粒径随注射泵流速的增大和紫外辐射强度的增强而减小；但是金纳米粒子的粒径在柠檬酸钠/氯金酸浓度比小于16时,变化不大；当柠檬酸钠/氯金酸浓度比大于16时,其迅速增大。(本文来源于《北京化工大学》期刊2010-06-03）
刘佳[7]（2008）在《光反应型聚合物基微流体反应器的制备》一文中研究指出本论文基于对SU-8工艺参数的优化、光掩膜的设计与制作,以及新型封盖技术,制备了一种简单、快速、低成本的聚合物基(如SU-8、环氧丙烯酸低聚物、PMMA、BOPP)微流体反应器。微反应器的封盖没有采用传统的热压密封工艺,而是采用表面光接枝固化密封技术,应用透光性良好的光固化低聚物体系,通过调节单体稀释剂、光引发剂的种类和浓度以及预曝光强度,来调节封盖胶的粘度,最终通过表面光固化来实现微流道图案结构与封盖层的紧密结合。该反应器为透明反应装置,不仅便于观察微流体反应,而且适合于光化学反应,反应器顶部的透光率(365nm波段)达到78%。为了扩大微流体反应的适用性,我们对基体进行了化学改性,并对微流道实施了亲水化处理,使该微流体反应器既适用于水相反应(如水溶液反应或形成水包油乳液),又可用于油相以及苛性溶剂体系的反应(如四氢呋喃、丙酮)。同时,对反应器构建材料的优选又使得运行成本大大降低。主要工作如下:1、结合实验室的设备及其他工艺条件,对SU-8 2050光刻胶的各步工艺参数进行了优化,发现前烘、曝光和后烘对微流道图案的分辨率影响最大。对于50μm厚的SU-8胶,优化后的参数为:(1)前烘:65℃下保持5分钟后,5分钟内升至95℃并保持15分钟;(2)曝光:曝光量(365nm)为120 mJ/cm~2,曝光时间尽量缩短;(3)后烘:65℃下保持2分钟后,5分钟内升至95℃并保持4分钟。(4)显影:专用显影液中进行显影8～10分钟(40℃,150转/分钟下恒温振荡)。随着涂胶厚度的增加,前烘、后烘、曝光以及显影的条件都要进行相应的调整。本论文中,实现了对厚度为20～300μm的SU-8胶进行准确光刻,制成了深宽比达6、侧壁陡直、特征尺寸可精确到40μm的微流道图案。2、针对聚合物微球制备和纳米颗粒制备反应,设计并制作了光掩膜。基于优化后的SU-8工艺参数,我们制备了相应的微流体反应器。为了增强微流体反应器的透光性,并节约成本,在封盖步骤,我们在羟基化处理过的双向拉伸聚丙烯(BOPP)膜(紫外光透过率极高,厚度约40μm)表面旋涂一层EA51光固化胶,作为封盖层。经过适当的预曝光,在EA51胶层呈半流动状态且具有粘结性时,对敞开微流道体系进行封盖。实验表明,EA51固化胶的紫外光(365nm)透过率达78%,远高于同一厚度(60μm)的SU-8胶层(透过率为50%)。封盖基片BOPP膜的羟基化处理非常重要,羟基化的BOPP膜能使EA51更均匀地铺展,并且羟基与环氧基团间的键合反应可以进一步增强BOPP与EA51固化胶层间的结合力。EA51与SU-8有着类似的环氧结构单元,固化后二者之间存在较强的结合力。各种表征手段显示,微流道结构在封盖后不发生堵塞。3、为了拓宽微流体反应器的适用性,我们使用EA51对基体PMMA进行表面改性,并采用表面羟基化改性使微流道的亲水性提高。(1)EA51为环氧丙烯酸类低聚物,SU-8为环氧类树脂,二者相容性很好。因此基体PMMA的表面在涂附EA51后可以提高基体的耐化学性,同时增强与SU-8微流道间的结合力。(2)水接触角测试结果标明:羟基化处理对于SU-8和EA51体系都能起到较好的亲水化作用,二者的水接触角有明显降低。与改性前相比,水溶液在亲水化改性后的微流道中的流动速率明显增加。(本文来源于《北京化工大学》期刊2008-05-23）
微流体反应器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文提出一种基于PDMS的集成式压电驱动微流体反应器，它将压电微泵、微混合流道、微反应流道集成在同一块PDMS基片上，利用该反应器可实现多种主动混合模式，克服了目前主动微流体反应器存在的不足，提高了微尺度下流体的混合效果和速率，充分发挥了主动式微流体反应器混合高效的特点。它是一种主动性更强、过程可控的新型主动式微流体反应器，特别是在贵金属纳米粒子(比如金、银、铂等)的合成方面具有更大的优势。具体研究内容如下：分析探究了将压电微泵集成在微流体反应器芯片上的可行性，利用制作微流体反应器芯片的工艺和材料（PDMS）制作了微泵泵体，并对完成整机装配后的压电微泵进行了工作性能测试，实验证实自制基于PDMS的压电微泵具有良好的工作性能，其不仅能够输送像水这样粘度比较低的液体，对于粘度较高的流体（如氯金酸等化学反应溶液）也有较好的输送性能。对微反应器的微混合流道进行了Fluent流体仿真分析计算，并将其仿真计算结果输出数据文件和工程文件，工程文件导入Tecplot进行后处理得到混合流道组分浓度分布图，数据文件导入MATLAB进行混合度值的计算，以综合评价不同参数条件下的混合效果，优选出了最佳结构参数和工作参数，以对微反应器的制作和后期实验参数的设定提供依据。根据优选出的微流道结构参数和压电微泵输出性能对微反应器各芯片进行了集成化结构设计，在传统微流控芯片制作工艺的基础上研究并设计了其制作工艺，最后制得整机尺寸为40mm×40mm×4mm的微反应器各芯片（双腔微泵驱动下微混合芯片的为50mm×50mm×6mm），做到了微反应器的集成化、微型化、便携化。用本文作者自制的微流体反应器进行了金纳米粒子的液相合成实验，验证了自制微流体反应器的工作性能，证明了其在贵金属纳米粒子可控合成等复杂化学反应中的应用优势。实验证明调节压电微泵的入口流量和工作频率会对金纳米粒子的大小、形貌产生影响，证明了本文自制微流体反应器在可控合成金纳米粒子方面的可行性及优势。调节微泵电压为20V、30V、40V，工作频率为100Hz、200Hz、300Hz，可合成粒径范围大致从20nm到70nm之间的球状、类球状的金纳米粒子。实验证明：除了微泵工作参数外的其他因素（如是否加入CTAB、还原剂柠檬酸钠的浓度等）也会对所合成的金纳米粒子的形貌产生影响，所以下一步需要对溶液酸碱度、温度等微泵工作参数外的影响因素进行实验探究，以得出其最佳匹配值，从而更好的利用本文自制的微流体反应器进行纳米粒子的―可控‖合成。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
微流体反应器论文参考文献
[1].唐春秀.基于压电驱动的高频振动自循环式微流体反应器设计与实验研究[D].吉林大学.2017
[2].赵天.基于PDMS的集成式压电驱动微流体反应器的设计与实验研究[D].吉林大学.2015
[3].刘正春,王宏银,邬燕琪,杨飞鹏,石环环.匀速流体反应器的设计及应用研究[C].中国化学会第29届学术年会摘要集——第02分会：分离分析及微、纳流控新方法.2014
[4].王宏银.肽核酸芯片光导原位合成系统中微流体反应器的研制[D].中南大学.2012
[5].商运生,马育红,杨万泰.微流体反应器制备金纳米粒子的研究[J].北京化工大学学报(自然科学版).2010
[6].商运生.适合紫外/可见光反应的全聚合物微流体反应器制备金纳米粒子的研究[D].北京化工大学.2010
[7].刘佳.光反应型聚合物基微流体反应器的制备[D].北京化工大学.2008