基于微流控芯片的液滴分離方法與實驗研究.pdf

1、由于在一些領域內(nèi)微液滴的應用越來越廣，所以在微流控技術方式下的液滴生成技術及其應用引起了越來越多的關注。微液滴的產(chǎn)生具有很多的影響因素，本論文主要是根據(jù)Comsol仿真，討論了生成微液滴大小的幾個影響因素，進行了芯片的設計和制備以及進樣器的開發(fā)，并通過實驗進行液滴大小的分析總結，和仿真進行對比。
　　首先，本論文介紹了微流控芯片的現(xiàn)狀和發(fā)展前景以及微液滴的應用和發(fā)展，還有一些微流控芯片基本理論和微尺度多相流液滴形成理論，為軟件仿真

2、進行一個理論指導，并對微液滴實驗提供理論依據(jù)。
　　其次，采用Comsol軟件仿真微液滴的形成過程，得到微通道的寬深比設置為1時，流體的流速增加最慢，流體流速最快，易于液滴的生成；確定了液滴生成的范圍；總結連續(xù)相和離散相流速、恒定流速比下總流速對液滴大小的影響，當離散相流速固定時，連續(xù)相流速的增加，液滴的尺寸逐漸變??；當連續(xù)相流速一定時，離散相的流速的增加，液滴的尺寸逐漸增加，但是增加到一定程度也會趨于下降趨勢；當兩相流流速比恒定

3、時，總流速的增大，液滴尺寸也逐漸減小。
　　最后，設計了具有收口結構的十字交叉型微通道結構，通過微絲法制備PDMS材料的圓形通道的芯片，利用刻蝕法制備玻璃材料的方形通道的芯片，完成了微流控芯片的進樣器的開發(fā)與設計。通過十字型微流控芯片進行微液滴生成實驗，總結和概括了液滴的生成區(qū)域，連續(xù)相和離散相流速、恒定流速比下總流速對液滴大小的影響，基本上和仿真結果一致。
　　綜上所述，基于十字交叉結構的微流控芯片，可有效地按需生成微液滴