[发明专利]一种多孔可拆卸进料的材料合成微芯片的构建及其在单分散材料合成的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种多孔可拆卸进料的材料合成微芯片的构建及其在单分散材料合成的应用,具体是一种基于内管可拆卸的多孔进料模式，通过多孔的不同进料，实现了单分散材料的成功合成。

技术背景

纳米材料在分析化学中的应用已经成为现代分析化学发展的最重要的前沿领域之一。纳米材料由于其独特的光、电、热、化学或力学性能，在色谱分析、电化学分析、光谱分析、成像分析、生命分析、药物分析等分析化学的诸多领域都有广泛的应用，在灵敏度、选择性、分析速度等方面极大提升了这些方法的分析性能。纳米效应与传统分析方法的结合也诞生了一些新的分析方法，如表面增强拉曼光谱(SERS)分析和表面等离子体共振(SPR)分析等。

人们一般将纳米材料的制备方法划分为物理方法和化学方法两大类。物理方法如溅射法、气体蒸发法、真空沉积法、球墨法等制备的裸纳米材料容易氧化，团聚严重，后期修饰困难，产量低且需要昂贵的仪器设备。湿法化学合成方法在液相中可以大量合成纳米材料，表面一般带有有机稳定分子，可以防止团聚和氧化，同时不需要复杂昂贵的仪器设备，在商业化应用中具有较大优势。高质量纳米材料的合成需要从热力学和动力学两个方面进行很好的控制。目前，在纳米材料的尺寸和形貌控制方面已经取得了很大的进展。

多孔可拆卸进料的材料合成微芯片属于微流体反应器。微流体反应器可以分为单相反应器和双相反应器。单相反应器目前研究较多，可互溶的试剂流同时注入反应通道内，可以允许较宽的流速和较多的溶剂，因此合成的范围较广。这种方式还可以在反应通道内很方便的注入其他试剂，从而可以进行多步反应，得到更复杂的结构。但是这种方式流体在通道内壁上形成拖尾，流速降低，在通道中心流速最快，形成抛物线式流速分布，在反应器内形成停留时间分布，导致纳米颗粒性质有一定分散。除此之外，反应物和产物容易在通道内壁沉积造成污染，影响流速并使通道老化，不处理最终可能使管道堵塞。

发明内容

本发明的目的之一是构建多孔可拆卸进料的材料合成微芯片。

本发明的目的之二是进行了多孔可拆卸进料的材料合成微芯片的各种条件优化，为实单分散材料的合成探索条件。

本发明的目的之三是通过多孔可拆卸的进料装置，实现了对进料的各种参数控制，从根本上实现了对反应条件的可控调节。

附图说明

图1是本发明提供的多孔可拆卸进料的材料合成微芯片的结构示意图。

图2是本发明提供的微反应器中内管多孔进样板的结构示意图。

本发明的技术方案如下

1.一种多孔可拆卸进料的材料合成微芯片的构建及其在单分散材料合成的应用

外管（1）、可拆卸内管（2）、外管进样头（3）和内管进样头（5）；所述的内管一共5个，大小一致，呈中心对称分布，深入外管（1）内部，内部的一端为内管进样头（4），外部的一端为可拆卸多孔进样板；所述的外管（1）贯穿于整个微反应器中，尺寸一致；所述的外管进样头（3）嵌合在外管上下两端的前部管壁上。

2.外管（1）和内管（2）均为圆形毛细管；内管（2）的口径在15μm至200μm之间，外管（1）的内径和内管（2）的外径之比在30:1至15:1之间。

3.多孔可拆卸进料内管（2）为5支呈中心对称的内管，内管进样头若不需要进样，可自行进行手工拆卸。

4.多孔可拆卸进料内管（2），用于加载有机相；所述的外管（1），用于加载无机相。

5.有机相与水相的pH值之比为1:3至3:1之间。

6.有机相与水相的流量之比为1:3至1:25之间。

7.有机相中溶质的浓度梯度为0.01mg/mL至2.00mg/mL之间。

本发明有益成果

（1）构建了一种多孔可拆卸进料的材料合成微芯片。

（2）通过构建的多孔可拆卸进料的材料合成微芯片，合成形貌和尺寸可控的单分散材料。

具体实施方式

实施例1

一种多孔可拆卸进料的材料合成微芯片的构建及其在单分散材料合成的应用

外管（1）、可拆卸内管（2）、外管进样头（3）和内管进样头（5）；所述的内管一共5个，大小一致，呈中心对称分布，深入外管（1）内部，内部的一端为内管进样头（4），外部的一端为可拆卸多孔进样板；所述的外管（1）贯穿于整个微反应器中，尺寸一致；所述的外管进样头（3）嵌合在外管上下两端的前部管壁上。

实施例2