55届匹茨堡分析化学暨应用光谱学会议(Ⅱ)

“等离子体及其在谱学的应用”组的报告有：（1）V Karanassios,电池作电源的微型等离子体器件;（2）A Manz,以芯片为基础的直流辉光放电;（3）J A Hopwood,微型加工的电感耦合和电容耦合等离子体发生器;（4）R K Marcus,液体取样的大气压辉光放电微型等离子体-面向毛细管液相色谱技术和微流体检测的实际应用;     

Pittcon 2005国际分析会议(Ⅱ)

微流体学组的报告有：（1） D J Harrison, 生物分析中微流体学的作用;（2） M A Burns, 与健康有关的微流体分析器件;（3） A Manz, 以微流体学为基础的化学分离与反应;（4） M W Li, 固定化反应器与以微芯片为基础的流动分析系统的整合;（5） Z D Sandlin, 微流体芯片与微渗析的结合、以便应用毛细管电泳技术活体监测伯胺类神经传递物质;（6） A K Price, 检测从血红细胞中因变形而诱发的三磷酸腺甙用的、以微芯片为基础的血流受阻血管模拟物;（7） U J Krull, 研发定量分析电动力学生物芯片用的脱氧核糖核酸探针的界面选择性的设计;（8） L Zhu, 应用双色时间分辨近红外荧光技术、从聚甲基丙烯酸甲酯微型器件进行脱氧核糖核酸的多通道测序;（9） R M COnnatser,整合式微流体分离与表面增强拉曼技术检测用的金属-聚合物纳米复合材料;（10） H Shadpour, 在以聚甲基丙烯酸甲酯为基材的一次性微型器件中经十二烷基硫酸钠改性、染料标记蛋白质的高效、多维电泳的新方法;（11） A T Timperman,处理蛋白组试样用的微流体系统;（12） J Pill, 研究离子通道取决于浓度的效应用的微流体梯度发生装置;（13） C S Lee, 以多维微流体学为基础的蛋白组轮廓综合剖析;（14） D T Chiu, 亚细胞结构的化学分析;（15） M Yang, 以细胞为基础的分析所用的微流体结构——附有浓度梯度和细胞固定功能;（16） L E Locascio,在微流体系统中类脂体组的受控自集成;（17） M T Witek, 应用微流体学的基因组分析——满足临床应用的高产率的需要;（18） H Fang, 在微型加工的玻璃器件中供蛋白质等电荷聚焦用的成像系统;（19） S M Lunte, 监测生化过程用的微渗析取样和微型芯片电泳的联用技术;（20） S C Jacobson, 化学分析用的微型加工器件;（21） M Tokeshi,由微流体器件、检测器件和控制系统组成的微型分析系统;（22） C Culbertson, 涂饰微流体器件的新颖材料;（23） J P Ferrance, 自动运作用的整合微型芯片界面技术的研发;（24） R D Sinville, 应用聚合物微流体器件快速微型电泳检测低丰度外表色斑点的突变;（25） T T Razunguzwa, 一种新颖微流体芯片-电喷雾质谱接口;（26） R T Kelly, 分析蛋白质用的微型化电场梯度聚焦技术的研发;（27） H V Fuentes,应用电化学微型泵向微芯片液相色谱技术迈进;（28） M K Hulvey, 一种以微芯片为基础的血脑势垒模拟物——应用于监测内皮细胞衍生的氧化氮;（29） K M Adams, 微型芯片上的化学——脂肪胺（链胺）的荧光衍生;（30） G Geme,监测饮用水中三卤甲烷和卤乙酸二者各自总量用的一种微型化流动注射分析装置;（31） J Chen, 聚碳酸酯微芯片上的电驱动的：同步化聚合酶链式反应;（32） Z Chen, 芯片级大小的流动分析用的电动力学微型泵;（33） H Nakajima,在微型通道内蛋白质的在线光学固定;（34） J M Iannacone,混成式纳级/微流体学多层、多组分器件的自动电学控制.     

自卷曲技术在微型储能器件上的应用

微型能源存储器件在可穿戴电子产品、微型自驱动探测器等领域有重要的应用前景,同时为研究储能器件电极结构、电子/离子传导率以及电化学动力学之间的内在联系提供了理想的平台。自卷曲技术是利用材料内部存在的残余应力而实现二维薄膜材料自行弯曲的一种方法。相比于传统微纳制备工艺,这种方法可以在微米尺度下将二维薄膜电极材料有序卷曲排列,为微型储能器件的制备提供了有效、便捷的途径。本文介绍了近些年自卷曲技术在微型能源存储器件上的重要进展,其中包括材料自卷曲的原理、自卷曲电极及其储能性质,并以此为基础,着重阐述了自卷曲技术制备单根管微型锂离子电池和电容阵列的应用实例。总结并展望了自卷曲技术在微型储能器件应用上的未来挑战和重要机遇。     

石墨烯基平面微型超级电容器的研究进展

便携式电子器件的快速发展极大地刺激了现代社会对多功能化、小型化的电化学储能器件的强烈需求.其中,微型超级电容器正逐渐成为芯片储能器件研究领域中一个新兴的、前沿的研究方向.它可作为微型功率源与微电子器件互相兼容,具有极大的应用前景.最近,以石墨烯为代表的二维材料为设计和发展新型平面化微型超级电容器提供了许多关键参数,引起了大家的关注.鉴于此,本文综述了石墨烯基平面微型超级电容器的最新进展,包括其发展历史、典型的石墨烯材料(如石墨烯、石墨烯量子点、活化石墨烯、石墨烯/碳纳米管、石墨烯/金属氧化物、石墨烯/聚合物)的制备、微型电极的构筑与加工(如光刻、电化学沉积、激光刻绘、喷涂印刷等)、电解液(如水系、有机系、离子液体和固态式)、微型器件构型组装(对称的、非对称的)和微型器件的评测方法.最后,展望了石墨烯基微型超级电容器未来的发展趋势和面临的挑战.     

第28届化学工程、环境保护与生物工艺国际会议 (Ⅱ)

微型加工器件的应用组报告:(1)T Mazanec等,在微型通道反应器中的强化选择性氧化反应;(2)K F Jensen,分离用的一体化微系统;(3)NKochmann等,伴随化学反应的高产率与快速混合用的微型混合器;(4)G Tekautz等,选择正确的微型结构的基本原则;(5)G Deerberg等,T形微型混合器的混合特     

微型混合器的结构设计及实验研究

微流体系统包括微量流体的传感、输送、检测和控制^[1],是MEMS的一个重要分支.微型混合器是实现不同试剂或试样分子级混合的微流控器件系统,混合处理的目的是降低非均匀性.     

与生物医学植入器件中的神经电刺激过程相关的电化学研究(英文)

生物医学工程、微电子加工技术和神经科学的进展推动了用于神经电刺激的新型和先进的生物医学器件的问世,使各类患者的某些感官功能得以恢复,并改善了患者的生活质量.在这些生物医学器件中,人工耳蜗植入器件、人工视觉植入器件、深层脑部刺激器件和脊髓刺激器件都取得了很大进展.刺激电极是生物医学植入器件中的关键部件之一.当刺激电极与活体组织相接触时,形成了电子器件和生物体组织间的接触界面.本文首先以耳蜗植入器件和视觉植入器件为例,简要介绍了生物医学植入器件的工作原理和现状.在此基础上,着重对神经电刺激器件所涉及的电化学概念、测试方法及其进展进行了评述.介绍了电刺激和电极/活体组织界面上电荷注入的基本原理和机制.也对常用的电极材料和微电极加工技术进行了评介.讨论了植入式器件研发过程中所遇到的与电化学相关的挑战,诸如电极反应、电极阻抗、电荷注入容量、微电极阵列、电极腐蚀以及生物兼容性等.此外,也讨论了微型传感器和微型生物传感器在植入式器件中的应用前景.刺激电极长期处于活体组织内的苛刻条件下会渐渐失效,腐蚀、氧化和脱壳等情况的出现都会降低器件的使用寿命,甚至危及机体.本文也对此进行了讨论.对设计和加工所面临挑战的清醒认识促使包括电化学家在内的多学科专家和工程技术人员共同努力,以推进神经刺激生物医学植入器件的长足进展和实际应用,使感官功能失效的患者得以受惠.     

共轭聚合物微纳晶的制备与表征及其在场效应晶体管器件中的应用

导电聚合物是20世纪70年代发展起来的一个新兴研究领域,因其在有机光电子学中诱人的应用前景备受关注.但是,目前大部分的聚合物光电器件都是基于薄膜构筑的,大量的缺陷及无规的分子排列不利于我们对材料本征性能的评估及高性能光电器件的构筑.有机单晶具有分子长程有序、低缺陷和无晶界等优点,是用来解决这些问题的最佳选择,但是高质量聚合物单晶的获得一直都是一个挑战性的问题.本文综述了目前有关共轭聚合物微纳晶的制备、表征及其在场效应晶体管器件应用中的研究进展,并对共轭聚合物微纳晶材料与器件的发展前景和面临的一些问题做了简要的讨论.     

基于布朗棘轮的单通道分离体系的模拟研究

分子在微尺度受限空间内的扩散行为是微观化学的重要研究领域. 本文利用布朗棘轮效应构建了一种微型单通道分离器件模型, 并基于随机行走理论对其中分子的扩散分离运动进行了模拟研究, 阐明了该体系的分离机理并考察了不同条件对分子扩散分离运动的影响. 模拟结果表明, 通过调节驱动力对各组分粒子的作用周期, 可以控制粒子与分离通道两端势垒发生不同程度的相互作用, 从而在单分离通道内实现粒子向不同方向的有效分离. 同时, 也给出了利用该分离体系进行分离的组分粒子本身的扩散运动与受外力驱动运动的相对大小需满足的条件. 通过调整分离器件的结构参数, 可在实现最佳分离效果的同时节约时间成本. 本文提出的模拟方法对开发微型分离器件及优化操作参数等具有参考意义.     

单片集成微型气相色谱芯片研究

基于微机电系统(Micro-electro-mechanical systems,MEMS)技术制备了一种由微色谱柱和微热导检测器构成的单片集成微型气相色谱(Micro gas chromatography,μGC)芯片。与现有集成芯片相比,在高深宽比的微沟道内构筑了一层高比表面积的介孔二氧化硅纳米颗粒薄膜作为固定相,有效提高了微色谱柱的柱容量和分离性能;微色谱柱的入口和出口处采用稳固的悬浮型微热敏结构,提高了器件的热隔离性能和稳定性。实验结果表明,此单片集成芯片可实现基线分离轻烃类混合气体组分(甲烷,乙烷,丙烷和丁烷),分析检测时间为33 s。其中,乙烷和丙烷的分离度为8.34,丙烷的理论塔板数高达11420。单片集成微型气相色谱芯片具有高分离度、高柱效、分析检测时间短等优点,特别适用于便携式气相色谱与野外实地检测。     

有机微纳晶场效应晶体管

有机单晶中分子排列长程有序、无晶界且杂质和缺陷很少,是揭示有机半导体材料本征性能和制备高迁移率器件的最佳选择。因此,有机单晶材料对于构筑高性能电子器件和电路等方面具有无可比拟的优势。同时,有机单晶材料也为揭示半导体材料微观分子堆积与宏观电性能关系提供了重要手段。有机分子间以弱的范德华力相结合,因此,有机半导体单晶多以微纳晶形式存在。目前,种类繁多的有机微纳晶半导体材料被广泛应用于高性能场效应晶体管器件,这些器件的研究不仅可以筛选出高性能的有机半导体材料,也为科研人员提供更多的机会来理解有机半导体中电荷传输的物理内涵。本综述介绍了有机单晶场效应晶体管的基本结构和运行机理;微纳晶制备、表征方法以及器件构筑方法;总结了近三年来有机微纳晶半导体材料与器件取得的最新研究进展;探讨了当前有机微纳晶研究的热点和趋势并分析了面临的挑战。     

微流控芯片技术在生命科学研究中的应用

微流控芯片最初起源于分析化学领域,是一种采用精细加工技术,在数平方厘米的基片,制作出微通道网络结构及其它功能单元,以实现集微量样品制备、进样、反应、分离及检测于一体的快速、高效、低耗的微型分析实验装置.随着微电子及微机械制作技术的不断进步,近年来微流控芯片技术发展迅猛,并开始在化学、生命科学及医学器件等领域发挥重要作用.本文首先简单介绍了微流控芯片制作材料和工艺,然后主要阐述了其在蛋白质分离、免疫分析、DNA分析和测序、细胞培养及检测等方面的应用进展.     

微电流法直接检测非电活性气体二氧化碳

基于非电活性气体CO_2在‘二甲亚砜/铂微电极’体系中定量的电还原反应,提出微电流法常温直接检测二氧化碳.在常规气敏微电极和硅一体化薄膜微电极器件上获得了满意的气敏响应特性:好的线性响应关系、灵敏度和响应速度.用硅微机械加工技术批量构制的薄膜微电极器件,既保持了微电极的全部优点,又实现了微电流器件结构的一体化,电流响应异常稳定和重现.     

Micro-DPIV技术在微型无阀泵瞬变流场检测中的应用

微型泵作为微流动系统的动力源,是微流动系统发展水平的重要标志.其中微型无阀泵以其结构简单、加工成本低而备受关注,同时该微泵可以进行生物大分子类流体的输送,因此在生化检测和药物控释等领域具有较强的集成应用价值^[1].     

微纳器件技术在电催化前沿研究中的应用进展

电催化在能源转化与存储方面有着广阔的应用前景,并已成为当今世界的研究热点.对于大多数电催化体系而言,其催化性能的优化与提升,都需倚赖活性中心的合理构建以及催化机制的精确描述.为此,测试手段的不断丰富可以极大促进电催化的深入研究与应用.近年来,微纳(器件)加工技术的不断成熟和跨学科发展为电催化材料和过程的研究提供了更精细的全新平台.本文针对电催化研究的不同方向,从结构表征与精准测量、场效应调控和电输运关联动力学三个方面总结了近年来微纳器件技术在电催化领域中的研究进展.最后,本文展望了微纳器件技术在电催化领域所面临的挑战及应用前景.     

微流体驱动与控制技术*

在微流控系统所需的功能单元中,微流体驱动与控制操作单元尤为重要。微系统条件下,表面张力的影响变得十分明显,在工程意义上,常规的流体体积流动的驱动方法在微管道中往往效果不好甚至是不可行的。本文简要评述了用于微流体驱动的机械微型泵技术,基于电、光、磁等的非机械微型泵技术,以及微流体的高效混合控制等技术的研究现状,对微流体驱动与控制的未来作了展望。     

微通道SERS器件的制备及对有害化学品的检测

在微通道内表面通过化学吸附组装上银纳米粒子制成了微通道表面增强拉曼散射(SERS)器件,其对常见探针分子罗丹明6G(R6G)和4-巯基吡啶(4-MPY)的最低检测浓度分别达到10-11和10-8mol/L,说明其具有很好的增强效果.用该器件对2种有害化学药品进行了检测,三聚氰胺的最低检测浓度可到10-6mol/L,而福美双的最低检测浓度可达到10-7mol/L,说明所制备的微通道器件可用于对有害化学品的检测.微通道SERS器件具有体积小、取样少、制备简单、能够进行现场实时动态检测等特点,具有广阔的应用前景.     

MEMS微型燃料电池*

随着微能源技术的迅速发展和市场需求的不断增大,基于微机电系统（microelectromechanical systems,MEMS）技术的微型燃料电池由于其巨大应用前景逐渐得到社会的更多关注。本文详细介绍了国外微型燃料电池的应用概况,简要论述了将MEMS技术应用于微型燃料电池制作的可行性以及MEMS微型燃料电池的类型特点,并结合关键组件极板和膜电极,系统地总结了近几年来MEMS微型燃料电池的研究进展和成果,最后分析了目前存在的问题和发展趋势以及我国大力发展MEMS微型燃料电池的迫切需求。     

双光子光聚合与功能微纳结构制备

随着纳米光电子学及生物医学组织工程领域的发展,器件的小型化、结构多样化及高度集成化,给微纳结构与器件制造领域带来了新的挑战。本文围绕飞秒激光双光子聚合技术,简要综述了双光子光聚合基本原理与双光子引发剂分子的研究进展,并对飞秒激光双光子聚合技术在功能微纳结构与器件制备中的应用及发展前景进行了展望。     

电极材料对NPB/Alq3有机电致发光器件性能的影响

采用不同材料作为有机电致发光器件(OELDs)的电极, 制备了基本结构为[阳极/NPB(40 nm)]/Alq3(50 nm)/阴极]的异质结双层器件, 并通过改变OELDs器件的阴极或阳极来研究电极材料对器件光电性能的影响. 研究结果表明, 各器件电流-电压(I-V)关系的基本特征与陷阱电荷限制电流(TCLC)机制的拟合情况相符. 由于有机材料本身能级的无序性以及载流子迁移率对温度和电场的依赖性, 不同电极的载流子注入能力与其功函数并无直接关系. 双层器件中由于空穴传输层的引入, 使得载流子复合区域位于有机层异质结界面处, 降低了金属阴极对激子的猝灭作用, 从而大大提高了器件性能. 此外, 金属电极OLEDs器件结构具有的微腔效应会导致发射光谱的位移和谱峰宽度变窄, 这表明通过对金属电极的表面改性和优化可使器件性能超过常规结构的器件.