申请/专利权人：大连海事大学

申请日：2024-01-11

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN117839784A

主分类号：B01L3/00

分类号：B01L3/00;B81B1/00;B81C1/00

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.26#实质审查的生效;2024.04.09#公开

摘要：一种基于微流控芯片的多孔介质材料及其制备方法，多孔介质材料通过在微流控芯片上控制纳米尺度球形颗粒聚集制备得到；微流控芯片由PDMS芯片与载玻片键合而成，PDMS芯片中设置有微通道，微通道中间段为缩放通道，缩放通道从入口到出口依次由聚集区域和圆弧微通道组成，圆弧微通道位于缩放通道中间段，并且通道内设置有微尺度球形颗粒，微尺度球形颗粒和圆弧微通道间产生四个亚微米孔，亚微米孔尺寸小于纳米尺度球形颗粒尺寸，从而阻挡纳米尺度颗粒通过，只允许液体通过，进而在聚集区域内沉积堆叠形成多孔介质层。本发明多孔介质材料的制备方法简单，成本低；多孔介质材料可应用于离子二极管中，实现基于微纳流控芯片离子电路中的离子电流整流技术。

主权项：1.一种基于微流控芯片的多孔介质材料及其制备方法，多孔介质材料制备微流控芯片包括：PDMS芯片1和载玻片2；PDMS芯片1中通道结构由入口样品储液池3、出口样品储液池4、微通道5组成；微通道5包括缩放通道10、主通道一13、主通道二14；缩放通道10由圆弧微通道6、聚集区域15组成；圆弧微通道6包括圆弧微通道入口11、圆弧微通道出口12；其特征在于：所述多孔介质材料在微流控芯片上通过纳米尺度球形颗粒9聚集制备得到；微流控芯片由PDMS芯片1与载玻片2键合而成；PDMS芯片1中设置有微通道5，微通道5两端分别与入口样品储液池3和出口样品储液池4连通；微通道5由入口至出口依次分为主通道一13、缩放通道10和主通道二14；缩放通道10由入口至出口依次为聚集区域15和圆弧微通道6；聚集区域15为梯形结构且两侧壁面具有轴对称性；圆弧微通道6两侧壁面对称设置有圆弧形凹槽且位于缩放通道的中间段，圆弧微通道6开有圆弧微通道入口11和圆弧微通道出口12，微尺度球形颗粒7嵌入圆弧形凹槽内，且与圆弧微通道6上下水平壁面接触；微尺度球形颗粒7和圆弧微通道6间产生四个亚微米尺度孔隙16；亚微米尺度孔隙16的孔隙尺寸小于纳米尺度球形颗粒9尺寸，从而阻挡纳米尺度颗粒9通过，只允许液体通过，进而在聚集区域15内沉积堆叠，形成具有密集纳米尺度孔隙8的固体粒子阵列结构固体材料，即为多孔介质层；所述基于微流控芯片的多孔介质材料及其制备方法，包括以下步骤：S1、微通道5加工：利用软光刻技术，在PDMS芯片上制备微通道5；S2、芯片键合：利用打孔器，在PDMS芯片1上制备入口样品储液池3和出口样品储液池4，然后将PDMS芯片1与载玻片2键合，完成微流控芯片的加工；S3、加入微尺度球形颗粒7溶液：将微尺度球形颗粒7与纯水充分混合并进行稀释，形成微尺度球形颗粒7混合溶液，然后使用移液枪将微尺度球形颗粒7混合溶液加至入口样品储液池3，微尺度球形颗粒7在压力作用下进入圆弧微通道6内，使用镊子轻微挤压PDMS芯片1表面，使微尺度球形颗粒7通过凹槽卡在圆弧微通道6内；S4、移出微尺度球形颗粒7溶液：使用移液枪将入口样品储液池3中多余的微尺度球形颗粒7混合溶液吸出，并用纯水冲洗微通道5；S5、加入纳米尺度球形颗粒9溶液：将纳米尺度球形颗粒9与纯水充分混合并进行稀释，形成均匀浓度的纳米尺度球形颗粒9混合溶液，然后使用移液枪将纳米尺度球形颗粒9混合溶液加至入口样品储液池3，之后使微流控芯片倾斜，在入口样品储液池3和出口样品储液池4之间形成高度差，使纳米尺度球形颗粒9在流体驱动和重力共同作用下进入聚集区域15内，并在微尺度球形颗粒7的阻挡下，沉积堆叠在聚集区域15内，形成多孔介质层；S6、移出溶液：使用移液枪将入口样品储液池3中多余的纳米尺度球形颗9粒混合溶液吸出。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 大连海事大学 一种基于微流控芯片的多孔介质材料及其制备方法

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