生物芯片微通道周期性电渗流特性

以双电层的Poisson-Boltzmann方程和黏性不可压缩流体运动的Navier-Stokes方程为 基础,提出二维均匀微通道周期电渗流的解析解. 分析结果表明,周期电渗流速度大 小不但与双电层特性和外电场有关, 而且与流动雷诺数(Re = \omega h^2/\nu )密切相关. 随雷诺数增加,双电层滑移速度下降. 当离开固壁距离增加时,双电层以外区域流动速度快 速衰减,速度滞后相位角明显增加. 研究发现在微通道有波浪状速度剖面. 给出在低雷 诺数时的周期电渗流渐近解,它的速度振幅与定常电渗流速度相同,并具有柱栓式速度分布 形态. 还得到在微通道宽对双电层厚的比值(\kappa h)很小时,Debye-H\"{u}ckel近似 的周期电渗流解, 并与解析解进行分析比较 微通道,双电层,周期电渗流,雷诺数     

高zeta势下Phan-Thien-Tanner(PTT)流体的电渗微推进器北大核心CSCD

在高的壁面zeta电势下,考查了Phan-Thien-Tanner(PTT)黏弹性流体在平行板微通道中的电渗推进器问题.在没有考虑Debye-Hückel线性近似的条件下,求解了非线性Poisson-Boltzmann方程,得到了高zeta电势下电势的解析解.通过求解PTT流体满足的Cauchy动量方程,获得了Navier滑移条件下微推进器速度的数值解.进而通过数值积分得到了电渗微推进器的性能分布,包括比冲、推力、效率和推力-功率比.最后,详细分析了黏弹性参数、壁面zeta电势、滑移系数和双电层厚度对速度分布及推进器性能的影响.结果表明,与Newton流体相比,PTT流体作为推进剂有利于推进器性能的提高,比如,流体速度随着黏弹性参数的增大而增大,导致推进器性能也呈增大的趋势.此外,当前推进器比冲为800~1000 ms时,推力可达0~250μN,效率为6%~12%,推力-功率比为0~20 mN/W.     

异性纳米通道中NaCl水溶液电渗输运特性

采用分子动力学方法模拟了电场驱动下纳米通道中NaCl水溶液的电渗输运特性,壁面为无电荷和带有负电荷两种情况,统计了速度、密度、黏度和热传导系数的分布规律.在壁面电荷作用下,Na+被壁面吸附,Cl-聚集在通道中央;Na+与水分子朝电场负方向、Cl-朝电场正方向运动;Na+、Cl-呈电渗流动,水分子则较为复杂,呈电渗流和被...     

含不同基团的聚丙烯酰胺改性毛细管柱的制备及应用

在丙烯酰胺、N,N-亚甲基双丙烯酰胺的混合溶液添加烯丙基胺或乙烯基磺酸钠,得到混合单体溶液,引入毛细管中,经热自由基引发原位聚合并键合到管壁上,制得化学改性的毛细管柱。通过调节烯丙基胺、乙烯基磺酸钠的加入量,得到荷电不同的聚合物。共制备了5根改性柱,发现带有氨基的聚合物涂层优于磺酸基及中性聚合物涂层。进一步比较3根氨基柱的分离效果,单体混合液中含有0.15 mol/L丙烯酰胺、0.03 mol/LN,N-亚甲基双丙烯酰胺及>1 mol/L的烯丙基胺时,制得的改性柱效果最好,可以方便地调节电渗流,并能有效抑制蛋白质的吸附,用其对鸡卵清蛋白进行区带电泳,显示出良好的分离度及重现性。     

毛细管电色谱研究进展

毛细管电色谱技术(CEC)是一种集微柱液相色谱的高选择性、多样性及高效毛细管电泳(HPCE)的高效性、高分辩率为一体的新的电泳分离技术。本文介绍了毛细管电色谱的历史、发展及研究现状;并对电色谱的基本理论与技术作了阐述。     

微通道内电渗压力混合驱动幂律流体流动模拟

为了研究微通道内电渗压力混合驱动幂律流体的流动特性,建立了微通道内电渗压力混合驱动幂律流体的计算模型,其双电层电势、流体的流场分布分别由Poisson-Boltzmann(P-B)方程和Navier-Stokes(N-S)方程描述.讨论了无量纲Debye(德拜)参数K、壁面ζ*电势和幂律指数n对流体流动特性和Poiseuille数的影响.结果表明,当压力梯度与外加电场方向一致(Γ0)时,剪切变稀流体的速度大于剪切变稠流体;压力梯度与外加电场方向相反(Γ0)时,结果相反.Poiseuille数是无量纲Debye常数K、壁面ζ*电势和幂律指数n的增函数.     

流体驱动智能电动控制仪用于PMMA微流控芯片电渗流的测量

采用自制的流体驱动智能电动控制仪作为电渗驱动控制源,结合电流跟踪法测量聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)芯片的电渗流,讨论了PMMA形成电渗的机理,给出了PMMA芯片通道电场强度与电渗速度的关系曲线。     

电渗泵中电渗流的控制

电渗泵是利用载流的电渗驱动原理，结合电色谱(EC)、毛细管电泳(CE)、液相色谱柱技术制作的输液微泵，是新颖的流体和样品输送技术。电渗泵中电渗流(EOF)控制方法与EC和CE等文献中的电渗流控制方法是相同的。本文对EC和CE等文献中有关EOF控制方法作了总结，并对电渗泵的研究现状和应用作一些前瞻分析。     

聚合离子液体为添加剂的毛细管电泳法用于快速高效分离饮料中7种有机酸

用一种聚合离子液体(聚1-乙烯基-3-丁基咪唑溴盐)为添加剂,以毛细管电泳法(CE)快速直接分离饮料中7种有机酸(丙二酸、酒石酸、抗坏血酸、反丁烯二酸、苯甲酸、山梨酸和柠檬酸)。详细考察了几种影响分离效果的条件,最佳背景电解质条件是125 mmol/L磷酸二氢钠缓冲液(pH 6.5)添加0.01 g/L聚合离子液体。7种分析物在4 min内能够快速高效分离(105000~636000 塔板/m),迁移时间的标准偏差(n=3)都不大于0.0213 min。7种分析物的检出限（以信噪比为3计）在0.001与0.05 g/L之间。这种方法被应用于一种美年达葡萄汁饮料中的有机酸检测。柠檬酸钠、苯甲酸和山梨酸被检测出,含量分别是2.64、0.10和0.08 g/L,其加标回收率分别为100.3%、100.7%和131.7%。该方法简单、快速、低廉,可以用作食品中有机酸添加剂的检测。     

六种取代苯的毛细管反相电色谱分离行为的研究

毛细管电色谱（简称ＣＥＣ）是指用电场力驱动的微柱液相色谱［１,２］．目前ＣＥＣ是国际上分离分析技术的研究热点之一,在我们以前的工作中［３］,曾对毛细管电色谱的操作特性进行了研究,证实了ＣＥＣ确是一种高效实用的微分离技术．本文通过考察各种操作条件对不同...