液滴微流控技术制备B/CuO延期药微球及性能研究

为了探究B和CuO配比对延期药微球性能的影响,采用液滴微流控技术制备了B/CuO延期药微球,对微球的形貌、粒径分布和圆形度进行了表征,测试了微球的流散性、堆积密度、机械感度及燃烧性能,计算了线性燃速与延期精度。结果表明:液滴微流控技术制备的B/CuO微球元素分布均匀、粒径分布窄、流散性好、圆形度高;随着B质量分数从8.3%增大至20%,最大输出火焰温度提高了127.18℃,燃速从10.14 mm·s^(-1)升至17.58 mm·s^(-1),并在B质量分数为15%~20%时达到一个燃速平台期;当B质量分数为8.3%~11.9%时,反应不完全,有红褐色产物生成;与物理混合制备的样品相比,采用微流控技术制备的样品燃烧面平整,火焰平稳,燃速相对范围较小,延期精度较高。

基于液滴分析技术检测水中的溶解氧及盐度

为使液滴分析技术定性识别液体时能定量给出主要的水质指标,将光纤溶解氧传感器引入液滴分析技术,利用荧光淬灭原理检测溶解氧含量;同时,利用盐度与液滴指纹图的关系建立拟合方程,检测盐度.将溶解氧探头放入盛水的烧杯中与液滴结构中进行对比实验,两者最大相差0.37%,说明在液滴结构中检测溶解氧具有可行性;对不同盐度的溶液进行实验,结果表明随着盐度的增加光纤电压值增大,建立了盐度的拟合方程;通过检验发现式(2)效果较好,最大误差为5.5%.

图像分析在液滴检测技术中的应用

基于图像分析的液滴检测技术对研究液体特性具有重要意义,样品液滴的形状参数是表征液滴特性的一个重要参数。设计了基于CCD摄像机图像采集的液滴检测系统,对液滴图像进行滤波、去噪、二值化等图像处理,提取宽长比、复杂度、形状参数和离心率等特征参数,结合多项式拟合和层次分析法对液滴轮廓外形进行分析。通过实验证明:在液滴检测技术中,图像技术具有现实可行性。

基于液滴分析技术的浊度定量检测研究

为了快速、准确地检测出水质指标,将光纤、电容液滴分析技术作为检测手段,定量检测溶液浊度。通过光纤、电容液滴传感器获取溶液生成液滴过程中基于液滴体积液的"液滴指纹图"。根据指纹图特征,确定了浊度的测量范围,选取光纤信号最大峰值作为分析对象,建立其与浊度的拟合方程,实现了0～200 NTU浊液的快速检测,这种测量方法最大相对误差为3. 9%,具有较高的准确性。

基于热裂解及液滴分析技术的树种识别初探

将木粉用热裂解装置进行液化,应用液滴分析技术对树种识别进行研究。木粉液化后,能否形成具有一定重复性的液滴,对于能否将液滴分析技术应用在木材识别上至关重要。本文对红松木粉液化后,采用5种不同的流速进行实验。结果表明,通过选择合适的流速,可以获得重复性较好的液滴。同时,通过初步比较特征相似的红松和白松的液滴指纹图,发现二者有明显的不同,说明应用液滴分析技术识别树种有一定的可行性。

基于微流控液滴技术的载药缓释微球研究进展

单分散性载药缓释微球作为新型药物释放系统已成为缓释药物制剂研究的热点问题之一,但传统制备方法获得的载药微球大多存在大小不均一、粒径分布宽、载药量低、缓释效果不明显等问题,极大地限制了其应用。微流控液滴技术因其操作简单,可以控制液滴形成的过程,成为近年发展起来的制备单分散性载药微球的新方法,在制备粒径均匀、具有特殊性能等载药微球方面有极大的优势。本文从传统载药微球的制备及存在问题入手,简述微流控技术的基本原理及液滴微流控制备载药微球的基本方法与类型,体现微流控技术相比传统制备技术的优势,即可以制备得到粒径均一、大小组分可控且呈单分散性的药物可控释放微球。

液滴微流控技术在微生物工程菌株选育中的应用进展

微生物工程菌株是生物制造的重要基础,但大多数的工程菌株需要进化改造才能适用于生物制造。在菌种选育过程中,如何高效地筛选获得具有目标性状的微生物工程菌株是进行生物制造应用的关键影响因素之一。液滴微流控技术作为近年来发展起来的一种基于微芯片的高通量检测筛选技术,可以生成大小均一、相互独立的微体积液滴小室,并应用于单细胞的培养、检测和分离,在微生物菌株改造尤其是分泌型菌株的改造中得到广泛应用。本文首先概述液滴微流控技术的组成部分,对关键性的技术进行简要介绍;其次根据液滴检测信号的来源、液滴筛选流程的难易程度和液滴分选仪器的适用范围,对液滴微流控技术在工程菌株选育中的应用进行总结分析;最后对液滴微流控技术在应用中存在的问题和研究方向进行展望,为深化其在微生物合成生物学中的应用提供指导。

液滴微流控结合核酸扩增技术在食源性致病菌检测中的应用

食源性致病菌是影响食品安全的重要因素,随着生物技术发展及人们对食品安全要求的提高,食源性致病菌的检测方法也不断更新和升级。微流控技术将样品预处理、分离、检测等过程集成在微小的芯片上完成多种功能,而液滴微流控作为其中一个重要的分支,可利用两液体互不相溶特性形成的分散微液滴进行高通量的测试。本文针对核酸扩增方式的不同,比较总结了液滴微流控-数字化聚合酶链式反应、液滴微流控-数字化环介导等温扩增、液滴微流控-数字化重组酶聚合酶扩增检测方法的特点,介绍了其在食源性致病菌检测中的应用,并对该技术的未来发展前景进行了展望。液滴微流控技术结合数字化核酸扩增,可实现对食源性致病菌的智能化、连续化、精准化和微型化的快速检测,本文为其在食源性致病菌快速检测领域的发展提供了参考资料。

分段滤波在光纤电容液滴分析技术中的应用

光纤电容液滴分析技术通过获取液滴在成长过程中光纤信号随液滴体积的变化规律,得到"液滴指纹图"。由于反映液滴体积的电容信号是一种锯齿波,光纤信号同样也呈周期性突变,在对光纤及电容信号的滤波过程中容易引起信号失真,本文提出了一种分段滤波的方法,提取液滴生长周期,再对每部分周期信号分别进行零相位低通滤波。实验证明该方法很好的解决了液滴分离瞬间的信号失真问题,为光纤电容液滴分析技术在液体真伪鉴别、液体类产品质量控制、污水处理等领域的实际应用打下了坚实基础。

液滴微流控技术制备DAAF/氟橡胶复合微球

利用液滴微流控技术,以活性剂浓度为0.5%的水溶液为连续相,以DAAF的乙酸乙酯溶液为分散相,通过流体聚焦式微通道制备了DAAF/F2602复合微球,研究了两相流速比、分散相浓度以及活性剂种类对DAAF/F2602复合微球的颗粒形貌、粒径以及圆形度的影响,得出了最佳工艺条件,并与水悬浮法进行了对比。研究结果显示,流体聚焦式微通道制备的最佳工艺为悬浮液浓度为4%、两相流速比为16∶1、活性剂为CTAB。2种制备方法所得样品的DAAF晶型均未发生改变,撞击感度均大于100 J,摩擦感度均为0%大于360 N,表明2种样品安全性能良好。其中液滴微流控法所得DAAF/F2602复合微球的粒径为20.22~53.85μm,小于水悬浮法所得复合粒子的粒径(121~356μm),且粒径分布更加均匀,热分解峰峰温也延后了6.45℃,活化能增加了6.12 kJ·mol^(-1),热稳定性提高。液滴微流控法所得DAAF/F2602复合微球堆积形成的锥角为34°,小于水悬浮法所得复合粒子堆积形成的锥角(40°),流散性好。

液滴微流控技术制备亚微米级HNS基PBX复合微球

为了获得形状规则、流散性好和粒径均一的球形化造型粉,采用液滴微流控技术,研究了不同黏结剂对2,2’,4,4’,6,6’-六硝基二苯基乙烯(HNS)复合微球性能的影响。分别选取氟橡胶(F2604)、硝化棉(NC)和聚叠氮缩水甘油醚(GAP)对亚微米HNS进行球形化造粒制备,成功制备出亚微米级HNS/F2604(95/5)、HNS/NC(95/5)和HNS/GAP(95/5)复合微球。通过扫描电镜、X射线衍射仪、比表面积、热分析仪、真密度测试仪和机械感度测试仪等对微球进行测试和表征。结果表明:3种黏结剂均能制得球形度高、单分散性好、粒径分布窄的HNS复合微球,平均圆形度分别为0.934,0.915,0.925,D50分别为45.39,58.68,45.43μm(跨度均小于0.55),热分解峰温分别为354.44,349.53,339.37℃。球形化过程使微球真密度分别增加到1.9408,1.9383,1.9204 g·cm^(-3),有效提高了HNS装药性能。微球堆积形成的锥角分别为27°,24.3°,24°,流散性好。与亚微米HNS相比,3种微球撞击感度分别提高了4.5,4,3.5 J,摩擦感度分别提高了52,36,4 N,安全性更好。

光纤液滴分析技术对红松和白松树种的识别

针对红松和白松特征相似,容易被冒充的现象,提出了采用光纤液滴分析技术对两者进行树种识别的方法。采用高压反应釜对白松和红松木屑进行了液化,由光纤液滴分析仪实验装置得到了相应的光纤液滴指纹图。比较了两者指纹图的形状,提取了液滴总周期、光纤信号的平均值、光纤信号的波谷值、光纤信号的波峰值等9个特征,结果表明:二者的指纹图在形状上有明显的差异,9个特征值中,3个特征值的相对差异小于10%,1个特征值的相对差异超过了10%,5个特征值的相对差异超过了50%。运用方差分析对两个树种的特征值差异性进行了检验,得出两个树种的特征值差异性显著(P值为0.002 887)。说明光纤液滴分析技术具备识别红松和白松树种的能力。

液滴微流控技术制备TATB基PBX复合微球

为了调控高聚合物黏结炸药(PBXs)的形貌、粒径分布和涂层包覆效果,采用高灵敏度的液滴微流控技术制备了TATB/F2602微球。研究了黏结剂含量和流量大小对TATB/F2602微球的形貌和粒径的影响。通过扫描电镜、X射线衍射、比表面积、DSC和TG等测试方法,系统研究了微球样品的形貌、结构、成分和热行为。结果表明:黏结剂含量为5%时微球具有光滑表面、规则球形形状和高单分散性,平均圆形度为0.921(跨度为0.040);通过调控流量比逐渐增大,微球样品D50从51.73μm减小到44.31μm,且粒径分布窄(跨度小于0.4);氟橡胶(F2602)均匀分布于TATB微球内部和表面,均匀地包覆TATB颗粒使微球样品热分解延后4.08℃;与原料TATB相比,球形化过程使TATB/F2602真密度增加到1.9780 g·cm^(-3)。液滴微流控技术可以有效调控炸药微球的形貌和粒径,为高聚物黏结炸药的球形化制备提供参考。

液滴微流控技术制备功能型微球的研究进展

近年来,微流控技术(microfluidics)发展迅猛,在微通道条件下能够对微米级流体实现融合和剪切等精确控制,且与药学、生命科学等学科相互交叉,在微球制备过程中通过改造微球结构和添加功能性材料,使得制备的聚合物颗粒在化学分析、重金属吸附和检测等领域有着相当广泛的应用。相对于传统的微球制备方法,液滴微流控技术不仅可以构建多种形态的微球,还能提供优秀的模板,丰富和扩展了微球的应用领域。文章系统介绍了利用液滴微流控技术制备颗粒的装置和基本原理,讨论了制备核壳型、多孔型、各向异性功能型微球的方法和成果以及传统微球制备方法的弊端。

液滴分析技术识别大兴安岭主要树种的方法研究

基于热裂解和光纤液滴分析技术对红松、白松、落叶松、椴木和柞木的液滴指纹图识别方法进行了研究。应用移动平均法对数据进行了滤除噪声处理,基于5个树种的液滴指纹图特点及液滴的形成过程,提取了5个树种的液滴总周期、光纤信号的平均值、光纤信号的波谷值及光纤信号的主波峰值等9个特征值,比较5个树种的特征值,其差别较大。每种树种取20滴样本,给出了其相应特征值的置信区间。对每种树种取5滴液滴对9个特征值的稳定性进行了验证,验证结果表明:5个特征值稳定性好,3个特征值稳定性较好,1个特征值稳定性差。基于9个特征值的稳定性结果,提出了在进行树种识别时,可按一级指标、二级指标、三级指标进行设置。

液滴微流控技术制备窄粒径分布的HNS基PBX复合微球

为获得窄粒径分布的HNS基高聚合物黏结炸药(PBXs)微球,采用液滴微流控技术,分别以2%、3%的氟橡胶(F_(2604))、硝化棉(NC)和聚叠氮缩水甘油醚(GAP)为黏结剂对HNS进行包覆,并对微球的形貌、粒径分布、晶体结构、热性能以及撞击感度进行表征和测试。结果表明:黏结剂含量为3%时,均能制得球形度较高、粒径分布窄、单分散性好的微球,平均圆形度分别为0.927,0.915,0.908,D50分别为46.86,58.77,60.12μm(跨度均小于0.4);3种微球晶型未发生改变,撞击感度值分别提高了4.5,4.0,3.5 J,安全性能显著提高。

液滴分析仪光电传感器的改进

针对液滴分析仪光纤、电容传感器多次测量重复性不高,影响液滴分析测量精度的关键问题,重新设计了传感器结构,在电容环形极板外部增加屏蔽结构。采用数字电容信号测量法代替原有激励模拟测量方法,电容传感器测量极小值标准差为0.001 7 p F,极大值标准差为0.002 4 p F。改进光纤信号测量电路,利用无限增益低通滤波器避免由于放大倍率过高引起的自激震荡,光纤传感器测量峰值标准差为0.019 9 V,提高了液滴分析仪测量精度。

液滴分析仪的机械结构设计

本文在原有液滴分析技术理论的基础上重新设计了一种电容传感器机械结构。为了精确定位光纤插入深度,设计了梯度为0.1mm标准的垫片调节机构,通过垫片控制光纤探头插入深度,找出特征最强的位置,使得液滴实验得以再现最佳状态。实验证明采用1.8mm的垫片限制光纤深度得到了最优的液滴指纹图。

单液滴法研究溶剂萃取动力学进展

萃取广泛应用于化工及冶金行业的分离过程中,而萃取过程的动力学是进行萃取单元设备设计及选型的重要依据之一。对萃取动力学的研究方法主要有恒界面池法、两相充分混合法、界面积短时间相接触法和单液滴法,而单液滴法因具有装置简单、操作方便、测量数据准确等优点而得到广泛应用。本文综述了单液滴法用于萃取动力学研究的设备、方法、原理及数据处理方法,展望了单液滴技术在萃取动力学研究中应用的前景。

基于光电传感器的输液滴速实时监测系统

目前临床主要由人工统计与控制输液速度,迫切需要简便且实用的监测装置。通过光电传感器将输液液滴转换成脉冲信号,以光电传感器及AT89C51单片机为核心组成输液滴速监视器,仪器由脉冲检测、键盘、液晶显示和操作指示等单元组成。经试验其计数准确、运行可靠,且成本低、体积小、功耗少、操作方便。