[发明专利]一种基于微流体芯片的多孔氧化铝微纤维的制备装置和方法

权利要求书

1.一种基于微流体芯片的多孔氧化铝微纤维的制备方法，其特征在于：具体步骤为：

将基相混合液、固化相混合液通过微反应装置进行混合、加热发生聚合反应得到微纤维生坯；

微纤维生坯经过清洗、陈化、干燥、烧结后得到多孔氧化铝微纤维；

基相混合液由氧化铝纳米分散液、预聚物和致孔剂组成，致孔剂为可溶性淀粉；可溶性淀粉的含量为氧化铝纳米分散液的4-8 wt.%；

固化相由引发剂、催化剂和水组成。

2.如权利要求1所述的基于微流体芯片的多孔氧化铝微纤维的制备方法，其特征在于：多孔氧化铝微纤维的内部至表面，分布有几十到几百微米大小的孔。

3.如权利要求1所述的基于微流体芯片的多孔氧化铝微纤维的制备方法，其特征在于：氧化铝纳米分散液由氧化铝粉末、水、分散剂组成；分散剂为柠檬酸铵；氧化铝纳米分散液中，氧化铝粉末、水的体积比为1-1.2:1；氧化铝粉末的平均粒径为0.8-1.2µm，柠檬酸铵质量占氧化铝粉末的0.6-1.2%。

4.如权利要求1所述的基于微流体芯片的多孔氧化铝微纤维的制备方法，其特征在于：基相混合液中氧化铝粉末的含量为55-60wt.%，基相混合液中预聚物含量为6-8wt.%。

5.如权利要求1所述的基于微流体芯片的多孔氧化铝微纤维的制备方法，其特征在于：预聚物由如下重量份数的原料组成：丙烯酰胺85-86份、N,N'-亚甲基双丙烯酰胺14-15份；

或，固化相中引发剂的含量为9-10wt.%，催化剂的含量为2-3wt.%，剩余为水；

或，引发剂为过硫酸铵；

或，催化剂为四甲基乙二胺。

6.如权利要求5所述的基于微流体芯片的多孔氧化铝微纤维的制备方法，其特征在于：基相流体和固化相流体的流速比为3-7：1，总流速为10-14µL/min；

或，加热区的温度为45℃-70℃。

7.如权利要求6所述的基于微流体芯片的多孔氧化铝微纤维的制备方法，其特征在于：加热区的温度为50-65℃。

8.如权利要求1所述的基于微流体芯片的多孔氧化铝微纤维的制备方法，其特征在于微反应装置包括微管道，微管道分为相邻的混合区、加热区，在混合区内设置金属搅拌微棒，微管道的混合区分别设置基相入口和固化相入口；

金属搅拌微棒设置两个，分别为相互垂直间隔设置的横向金属搅拌微棒和纵向金属搅拌微棒；

基相入口位于微管道的一端，固化相入口沿着垂直于基相入口的方向设置，固化相入口设置在微管道的侧壁上；

基相先进入到微管道内，当基相进入到微管道后，开始注入固化相。

9.如权利要求1所述的基于微流体芯片的多孔氧化铝微纤维的制备方法，其特征在于：微纤维生坯的清洗溶液为引发剂的水溶液，清洗溶液中引发剂的含量为2-4wt.%；

或，陈化溶液为引发剂和催化剂的混合溶液，陈化溶液中引发剂的含量为8-10wt.%，催化剂的含量为1-2wt.%；

或，陈化的时间为大于等于1h，温度大于等于65℃；

或，干燥为在常温下干燥10-14小时。

10.如权利要求9所述的基于微流体芯片的多孔氧化铝微纤维的制备方法，其特征在于，清洗溶液中引发剂的含量为3wt.%。

11.如权利要求9所述的基于微流体芯片的多孔氧化铝微纤维的制备方法，其特征在于，陈化的时间为1-2h，温度为65-75℃。

12.如权利要求1所述的基于微流体芯片的多孔氧化铝微纤维的制备方法，其特征在于：烧结的过程为：110-115℃, 230-240℃, 370-380℃, 490-500℃，590-600℃分别保温1-1.5小时，1545-1555℃保温2-2.5小时，600℃之前升温速率为0.5-1℃/min，之后升温速率为5-8℃/min。