单分散液滴发生器(MDDG)结合静电自组装制备益生菌微胶囊

本研究利用单分散液滴发生器(MDDG),以海藻酸钙凝胶(-)为基质,壳聚糖(+)和阿拉伯胶(-)为涂层原料,利用静电引导的逐层自组装法制备多层益生菌微胶囊。研究结果表明,多层包埋的微胶囊具有更高的机械强度,多层益生菌微胶囊在乳酸细菌培养基(MRS)中培养9 h后依然维持完整的球形结构,包载的益生菌数量也提高了2.06 log cfu/g。此外,多层包埋还延长了微胶囊在胃肠液中的崩解时间,单层海藻酸钙微胶囊在模拟肠液中快速崩解,消化1 h时益生菌的释放量已达到8.23 log cfu/g。壳聚糖,壳聚糖-阿拉伯胶涂层的益生菌微胶囊在消化3 h后才达到相应对数值,分别为8.42 log cfu/g和8.33 log cfu/g。此外,相比于单层益生菌微胶囊,多层益生菌微胶囊在4℃和25℃下均表现出更高的贮藏稳定性,在4℃下贮藏12 d后,海藻酸钙-壳聚糖-阿拉伯胶三层胶囊内的活菌数仅由8.90 log cfu/g下降到8.81 log cfu/g。实验表明,MDDG结合静电引导的逐层自组装是高效制备均匀稳定的多层益生菌微胶囊,实现益生菌肠道输送的有效手段。

液滴界面可控导入沉淀剂制备单分散均匀微球

均一尺寸微米功能材料在诸如高分子化学、医药化工、催化以及高效分离等领域都受到普遍关注。现有常规方法很难满足制备单分散、均一性的微米材料的要求。采用微流控技术,在微流控芯片内先生成液滴,然后再在线固化液滴的方法,制备了各种单分散、尺寸均一的微球。通过液滴界面受控导入沉淀剂到液滴中,当所含溶质为固化慢的硅溶胶时,生成实心微球,制备得到表面积达572 m2·g-1、直径变异系数约为2%的纳米孔道二氧化硅微球;当液滴内含沉淀固化较快的溶质,如Zn、Fe、Cu,则可形成水合氧化物或者混合氧化物空心球微球;当含快沉淀也含慢速固化物质时,如含可溶性Fe的硅溶胶时,通过调控沉淀剂进入液滴的速度,也成功了制备了Fe均匀分散在氧化硅内的混合氧化物微球。

微通道法制备单分散液滴的研究进展

对利用微通道结构生成单分散液滴的微流体技术,从主动法和被动法两类技术进行了综述。对被动法T型(T-junc-tion)、流动聚焦型(flow-focusing)和同轴环管型(co-flowing)3种微通道结构进行了说明,阐述了近年来这3种通道内两相动力学的研究进展,并对可大批量生成液滴的微流体芯片进行了介绍。同时对几种常见的用于生成单分散液滴外力驱动方法进行了简要概括。最后总结了微流体技术制备液滴的优点,并对微流体技术的发展前景做出了展望。

基于单分散逐液滴雾化法制备锡合金微细球形金属粉末

提出了一种新型微细球形金属粉末的制备方法——单分散逐液滴雾化法。该方法将脉冲微孔喷射系统与离心雾化系统相结合,并对离心雾化系统进行重新设计,利用脉冲微孔喷射系统制备单分散液滴,再将液滴逐滴离心雾化,制得的粉末表面光滑、粒度小、粒度分布窄、球形度高、无卫星粉。利用该方法制备微细Sn63Pb37,Sn0.3AgCu合金粉末,研究转盘加热处理、不同转盘材料(Cu、Ni、304不锈钢)对粉末制备的影响,分析粒径实验值与理论值的差别,讨论雾化过程中液膜的分裂模式。研究结果表明,转盘加热处理可以使得转盘液膜变薄,粉末粒度细化。转盘与金属材料间的润湿性越好,制备的粉末平均粒度越小,且实验值均小于理论值,铜转盘制备的粉末平均粒径最小为24.0μm。液膜分裂模式与润湿性相关,铜转盘显示滴状分裂,镍转盘显示膜状分裂,不锈钢转盘没有发生液膜分裂。

高温气流中单分散液滴蒸发实验研究

利用一种简易的单分散液滴流发生装置,通过高速相机对液滴流蒸发过程进行记录,辅以配套的图像处理软件,研究不同条件下的单分散液滴的蒸发特性,同时研究了环境温度和对流强度对单分散液滴蒸发的影响。实验结果表明,单分散液滴的蒸发经历瞬态加热过程和平衡蒸发阶段,瞬态加热阶段液滴的蒸发速率变化剧烈,该阶段液滴受热膨胀,直径增大;平衡蒸发阶段单分散液滴的蒸发满足d2定律,提高环境温度与对流强度可以促进单分散液滴的蒸发。

单分散液滴流生成的实验研究

基于惯性力破碎液柱,设计出一种简易均匀单分散液滴流发生器。利用该发生器研究了不同给液高度、不同喷嘴直径等条件下的液滴生成特性。通过高速相机对生成液滴进行记录,辅以配套的图像处理软件,获取液滴的相关参数,发现单分散液滴的液滴间距随相对高度的变化呈现峰值变化规律,同时生成液滴的直径随喷嘴的外径变化而改变,而给液高度的变化对液滴的生成直径没有影响。

单气泡破裂产生膜液滴空间分布实验研究

本文研究了常温、常压条件下自由液面单气泡破裂产生的膜液滴现象。利用染色液滴撞击熟宣纸表面不洇散特性,加工宣纸纸筒进行稀释墨水中气泡破裂产生膜液滴空间分布实验,并通过后续图片扫描及编写Matlab图像处理程序获得膜液滴在圆柱纸筒上的尺寸分布、空间分布信息。通过改变实验条件,讨论分析气泡尺寸及纸筒半径对膜液滴空间分布结果的影响,获得了常温、常压条件下自由液面单气泡破裂产生膜液滴空间分布规律。

氯气/BHP液滴化学反应流动一维数值模拟

为研究横向均匀液滴发生器的机理,对Cl2/He气体横向流过BHP液滴场的物理化学行为建立一维化学反应流动模型.其中气流场按不可压缩假设近似为一维均匀流动;发生于液滴内的化学反应由四种物质的反应扩散方程描述;气相中各种物质浓度由对流扩散方程描述.液滴是这些物质的源或汇,两个模型方程通过此源项相联系.对模型方程作数值求解.结果显示,氯气利用率、单态氧产率及效率与文献所提供的实验结果较为接近,反映了所建模型具备模拟混合气体与BHP液滴反应的基本能力.

基于微流控技术合成单分散聚丙烯酰胺微球

采用T型微流控芯片产生单分散液滴技术制备了尺寸均匀的交联聚丙烯酰胺(PAM)水凝胶微球,考察了芯片中分散相和连续相压力与液滴尺寸的关系,以及丙烯酰胺单体、交联剂和引发剂用量对PAM水凝胶溶胀能力的影响。结果表明,通过调节芯片中连续相和分散相的压力可以获得直径为5~25μm的单分散液滴;PAM微球的体积溶胀能力随引发剂量增加而增强,随单体或交联剂量增加而减弱;当交联剂加入量为单体质量的0.06%时,PAM微球在水中溶胀后的体积是干燥状态下的40倍;交联剂可实现大范围调控PAM水凝胶微球的溶胀能力。

适用于稳态蒸发和燃烧的定频率单液滴发生器的研究

对于持续稳态的单液滴蒸发和燃烧中的机理研究,受限于已有实验条件开展相对较少。本文引入了一种基于压电原理的固定频率单液滴发生装置,概述了液滴发生器的工作原理,实现了结构尺寸设计和信号单元设计。采用该液滴发生器研究了不同电压、频率和喷口直径等条件下的液滴发生特性,发现了不同条件下液滴的发生具有单液滴、伴随液滴、连续液柱和不产生等四种模式,而无量纲的We数控制了这些不同的模式行为,提出了产生稳定单液滴的准则是1<We<5。

微孔膜乳化过程中乳滴大小的控制

微孔膜乳化法作为一种新型获得高质量单分散稳定乳液的简单有效方法,近来受到了越来越广泛的关注和重视。综述了微孔膜乳化过程中控制乳滴大小的工艺方法和各种影响因素。

液相微萃取技术在食品分析中的应用

液相微萃取(LPME)是一种微型的环境友好型的样品前处理技术,集萃取、富集、浓缩于一体,对整个化学领域具有重要意义,尤其在食品分析领域,它已成为样品前处理技术的研究热点。液相微萃取克服了传统方法的弊端,具有有机试剂用量少,操作简单、快速,富集因子高等优点。基于液相微萃取的前处理技术也在不断开发应用,通过总结液相微萃取的原理及其在食品分析领域的应用,讨论不同前处理技术的优缺点,并对其未来发展趋势进行展望。

离子液体-液相微萃取法在环境污染物分析中的应用

随着溶剂微萃取技术的发展,近年来,以离子液体为萃取剂的液相微萃取技术在环境污染物的检测中已经得到大量应用.该文对离子液体-液相微萃取的三种主要模式:离子液体-单液滴微萃取,离子液体-中空纤维膜微萃取,离子液体-分散液液微萃取进行了综述,并着重介绍了其在环境污染物分析中的应用.

基于阶梯乳化的微流控技术在医学领域中的应用

微流控技术因成本低、样品量小、分析时间短、高灵敏度和易于自动化等优点,已广泛用于分子检测、成像、药物输送、诊断以及细胞生物学等众多领域中。液滴技术是微流控技术的重要分支,其中基于阶梯乳化的微流控技术,由于液滴直径对分散相和连续相的流速和流体特性不敏感,对流体控制要求低,现在不仅仅在生产单分散液滴领域,如分子检测、耐药性检测中发挥作用,也越来越多的在生产高单分散性和稳定质量的微胶囊和微凝胶等材料中扮演重要角色。本文主要介绍阶梯乳化在医学领域中的应用,以及探讨其存在的挑战和未来的发展。

聚(双环戊二烯-co-环辛二烯)微流控芯片的制备

环辛二烯与双环戊二烯通过开环易位聚合制得了聚(双环戊二烯-co-环辛二烯)共聚物。当环戊二烯与环辛二烯的质量比为1∶1时,制得的弹性共聚物的力学性能接近于聚二甲基硅氧烷(PDMS),可通过模塑成型工艺实现高精度的微尺寸结构成型。利用聚双环戊二烯半固化凝胶的反应特性,仅需升温至80℃并恒温20 min,即可实现共聚物与聚双环戊二烯基底之间的稳定键合。聚(双环戊二烯-co-环辛二烯)微流控芯片加工全流程耗时<1 h。此外,共聚物微流控芯片可通过类似于PDMS的连接方式,实现简单、高效的密封连接。利用共聚物微流控芯片制得单分散的微液滴,控制连续相的流速即可实现微液滴尺寸的调变。

液相微萃取技术及其在生物样品预处理中的应用进展

液相微萃取是在液相萃取技术基础上发展起来的新型生物样品前处理技术,具有简便、快速、经济、环保等特点,已在血液、尿液、唾液等生物基质样品分析中广泛应用。本文通过查阅近5年文献,对液相微萃取技术的主要模式,即单液滴微萃取、分散液-液微萃取和中空纤维液相微萃取的基本原理,以及其在生物样品预处理中的应用进展进行综述,以期为体内药物分析、药代动力学研究以及新药研发等领域样品前处理提供技术支撑和参考。

小角弹性光散射粒径测量技术与准确性验证

改变了用中心有孔的环形光电元件接收前向散射光的传统做法,选择采用高灵敏度、低噪声、高分辨率带冷却的CCD采集散射光。采用光导纤维使透射光导出光轴,从CCD采集到的图像得到光强随散射角变化的分布曲线,用米氏散射程序反算出粒径分布;采用CCD为接收设备提高了测量系统的灵敏度和角度分辨率,使测量稀薄液雾或悬浊液的粒径分布成为可能。尽管激光散射粒径测量方法从测量原理上看更加准确,但此测量技术不是利用颗粒的放大成像确定粒径,不直观,通常需要验证激光粒径测量结果的准确性,常采用经其他光学方法测量过的标准粒子验证。提出了一种非光学的准确性验证方法,即利用单分散液滴串发生器产生的大小可控的等直径、等间距液滴串来验证小角弹性光散射粒径测量系统的准确性。