弯管电渗流场的数值模拟及研究

给出了管道中电渗流的物理模型和数学方程 ,采用坐标变换和有限差分法对电渗流场进行了数值模拟 ,对直管和 1 80°弯管数值模拟的结果与现有的结果符合较好。在此基础上 ,对 1 80°弯管的内壁形状进行改进 ,弯道内壁的弧半径增加了 1 2 .5 % ,使内外壁弧长更接近并对其进行了数值模拟 ,结果发现这种改进能提高弯道电渗流场内外壁之间速度分布的均匀度 ,因而提高电泳分离的分辨率     

微电渗流毛细管原位柱中流动相组成对电渗流的影响

采用原位聚合的方法合成了一种新型微电渗流毛细管电泳原位柱。考察了不同有机调节剂种类和浓度 ,pH对电渗流的影响 ,在 pH值 2 .3～ 9.8范围内 ,电渗流小于 19.6× 10 -10 m2 V-1s-1。当有机调节剂浓度从 6 0 %增加到 90 %时 ,电渗流仅从 6 .6× 10 -10 m2 V-1s-1增大到 4 8.9× 10 -10 m2 V-1s-1。结果表明 ,此类微电渗流柱在电色谱分离模式下电渗流保持在较低水平     

对-叔丁基杯[8]芳烃键合硅胶制备及其毛细管电色谱性能研究

以γ-(环氧丙氧)丙基键合硅胶为前体,于硅胶表面键合环氧基,在催化剂存在下以杯芳烃钠盐开环制备杯芳烃键合硅胶固定相.该方法反应条件温和,适用性强.将这个新方法首次用于制备对-叔丁基杯[8]芳烃电色谱键合固定相(C8BS),采用加压电色谱初步评价其电色谱性能.研究结果表明,C8BS电渗流(Electrosmoticflow,EOF)较小,但通过控制键合反应及使用压力辅助电色谱可部分弥补上述不足.该固定相的EOF受流动相pH影响小(pH=3-8),同时大环配体屏蔽效应能有效地克服硅羟基引起的碱性化合物拖尾现象,这对电色谱分离具有重要意义.通过分步封尾研究EOF的来源发现,杯芳烃酚羟基对EOF有弱的贡献,这与报道的杯芳烃涂层具有径向电渗流调控能力相一致.     

A COORDINATE TRANSFORMATION METHOD FOR NUMERICAL SOLUTIONS OF TRAVELING-WAVE ELECTROOMTIC FLOWS IN MICROCHANNEL

采用坐标变换法数值求解了耦合的Poisson-Nernst-Planck（PNP）方程和Navier—Stokes（NS）方程,研究二维狭窄微通道行波电场电渗流数值解．数值结果表明,坐标变换法能有效降低电渗流解数值解在双电层的高梯度,有效改善数值解的收敛性和稳定性．坐标变换的电渗流数值解和原始坐标下的数值解完全一致．坐标变换后采用简单的网格也能得到和原始坐标下复杂网格相同的解．给出了滑移边界的近似解与完整的PNP—NS数值解的比较．在双电层厚度与微通道深度比值（λ／H）很小的情况下（相对深通道）,两者的解基本一致．但在λ／H较大时（相对浅通道）滑移边界的解高于电渗流速度．     

异质材料有限长微通道电渗流热效应

采用数值方法,分析有限长PDMS/玻璃微通道电渗流热效应．数值求解双电层的Poisson-Boltzmann方程,液体流动的Navier-Stokes方程和流-固耦合的热输运方程,分析二维微通道电渗流的温度特性．考虑温度变化对流体特性（介电系数、粘度、热和电传导率）的反馈效应．数值结果表明,在通道进口附近有一段热发展长度,这里的流动速度、温度、压强和电场快速变化,然后趋向到一个稳定状态．在高电场和厚芯片的情况下,热发展长度可以占据相当一部分的微通道．电渗流稳定态温度随外加电场和芯片厚度的增加而升高．由于壁面材料的热特性差异,在稳定态时的PDMS壁面温度比玻璃壁面温度高．研究还发现在微通道的纵向和横向截面有温度变化．壁面温升降低双电层电荷密度．微通道纵向温度变化诱发流体压强梯度和改变微通道电场特性．微通道进流温度不改变热稳定态的温度和热发展长度．     

新型毛细管等电聚焦驱动方法的建立及其应用

毛细管等电聚焦(CIEF)在生物分离分析领域中的发展迅速．CIEF可分为两步法聚焦和一步法聚焦．电渗流(EOF)可作为一种新的驱动力．Rassi等根据串连体系中电渗流速率将被平均化的原理,将未涂层毛细管与聚乙二醇涂层的毛细管通过聚四氟乙烯管耦合起来,成功地利用毛细管区带电泳快速分离蛋白．此外,利用电渗流输液原理设计的电渗泵还可用作流动注射和微柱液相色谱的驱动系统。     

对毛细管电动力学色谱中t0和tmc测定方法的考察

在同系物方法测定胶束迁移速度（ｌ／ｔｍ ｃ ） 的基础上提出了一种同时求算电渗流速率（ｌ／ｔ０） 的ｔ０ 和ｔｍ ｃ 的新方法， 该法在选择同系物标记物较为适当时， 可以得到更为准确的结果。同时可以减少由ｔ０ 测定而带来的误差。 实验结果表明， 采用甲醇等标记物测定电渗流速率时， 由于其在胶束中的溶解使得实测结果较真值偏大，而由此计算得到的ｔｍ ｃ 值偏低。ｔ０ 、ｔｍ ｃ 皆与缓冲液的种类和浓度有关， 这可能是由于缓冲液组成的变化不仅使得离子强度改变， 也使柱管壁和胶束表面的ξ势发生变化所致。同系物标记物的选择对ｔ０ 、ｔｍｃ 测定精度影响的讨论也为实际分析系统ｔ０ 、ｔｍｃ 的测定和分析分离条件的优化选择提供了必要的理论依据。     

异质材料微流体通道电渗流热效应

本文对玻璃和聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料制作的微流控芯片电渗流焦耳热效应进行数值研究.采用双电层的Poisson-Boltzmann方程,液体运动的Navier-Stokes方程和液-固耦合系统的热传导方程研究二维微通道电渗流的温度特性.研究发现:由于材料属性的差别,温度场和速度场在微通道断面存在不均匀性.微通道表面的温升会降低双电层的电荷密度.热效应会对电渗流速度场产生影响,并诱导压强梯度和改变外电场在微通道的变化特征.     

非电荷型毛细管电色谱原位柱的色谱行为研究──阴离子表面活性剂的动态改性

 采用原位聚合的方法在毛细管中合成了非电荷型连续床电色谱原位柱 ,通过在电色谱流动相中加入阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠 (SDS)进行动态改性使其产生电渗流 ,考察了SDS浓度及有机改性剂浓度等因素对电渗流的影响。此类连续床柱制备容易 ,柱效可达 14万理论塔板 /m ,在不同的操作条件下有良好的稳定性 ,连续 10次运行 ,其死时间t0 与保留时间的精密度分别为 0 .2 2 %和 <0 .5 6 %。     

低电渗流的毛细管区带电泳分离丹酰氨基酸

建立了低电渗流的毛细管区带电泳分离丹酰氨基酸的新方法,详细研究了缓冲体系的浓度,pH值以及各种添加剂的影响。发现组分迁移时间对缓冲体系pH值极为敏感;添加一定量的甘氨酸,使分离选择性极大的改善;即,能改善待测组分的电离平衡的因素均能有效地改善分离选择性,对低电渗流区带电泳分离机制进行了详尽的讨论。