System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于数字微流控的固液反应控制装置制造方法及图纸_技高网

一种基于数字微流控的固液反应控制装置制造方法及图纸

技术编号:43833231 阅读:24 留言:0更新日期:2024-12-31 18:32
本申请涉及自动控制技术领域,尤其涉及一种基于数字微流控的固液反应控制装置,其包括:控制模块、检测模块、固体固定模块、固体板及数字微流控芯片;固体固定模块是可以固定在数字微流控芯片下方的;固体板用于装载固体,是可以拆卸的,可以被插入固体固定模块并将固体送入数字微流控芯片上;数字微流控芯片上设置有进出样区、固液反应区以及检测区,各个区域之间通过电极连接;进出样区设置有储液池,储液池用于存储反应溶液;控制模块控制各个电极的电压以实现微液滴移动,储液池内的溶液被控制移动至固液反应区,和固体接触发生反应,也可以将溶液移出固液反应区中断固体参与反应过程;控制模块也可以控制待测微液滴移动至检测区;检测模块通过其传感器探头对检测区内的待测微液滴进行检测。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及自动控制领域中的固液反应控制领域,特别是涉及一种基于数字微流控的固液反应控制装置


技术介绍

1、固液反应是化学、制药、材料科学等领域中广泛应用的一种重要过程。在固液反应中,固体和液体相互作用,通过化学反应或物理变化实现目标物质的转化。这类反应广泛用于催化剂反应、药物制备、材料合成等过程。然而,由于固液系统的复杂性和不均匀性,固液反应的控制面临诸多挑战,包括反应速率和效率难以精确控制、反应物混合不均匀、反应过程的在线监测和调控困难。数字微流控技术(digital microfluidics,dmf)是一种创新的微流控技术,它通过在微流控芯片上精确控制液滴的位置和移动来实现反应的自动化。这种技术基于电场驱动,使得液滴能够在微流控平台上被移动、合并或分裂,提供了对液体样本的高效处理方式。

2、在许多化学反应和催化过程当中,液体和固体的有效接触是实现反应优化和提升反应效率的关键。然而传统的反应系统通常无法精确控制液滴和固体的接触方式,这往往导致反应效率低下、反应时间较长或结果不稳定。并且传统的固液反应,很难控制固体催化剂和液体的分离,因此开发一种能够高效控制微液滴与固体催化剂接触的装置,显得尤为重要。目前,固液反应的控制主要依赖于传统的宏观反应器,这些反应器通常难以实现精确的反应条件控制。例如,传统的搅拌反应器在催化剂的分散和液滴的均匀混合方面存在挑战,且难以实时监控和调整反应过程中的各个阶段。这些问题限制了反应的效率和产物的质量,也增加了操作的复杂性。


技术实现思路

<p>1、为克服相关技术中存在的问题,本申请提供了一种基于数字微流控的固液反应控制装置,能够控制微液体和固体反应,实现高通量高效的控制,提高了固液反应的可控性,混合更好,便于实时监控和调节。本申请实施例的装置不仅提高了反应过程的控制精度,还增强了反应监控能力,为化学反应的优化和高效进行提供了有效的解决方案。

2、根据本申请实施例,提供一种基于数字微流控的固液反应控制装置,包括:控制模块,检测模块,固体固定模块,固体板和数字微流控芯片。所述控制模块用于控制微液滴移动,所述固体固定模块是可以拆卸的,根据不同反应安装不同的固体物质用于反应。所述数字微流控芯片上设置有进出样区、固液反应区以及检测区,各个区域之间通过电极连接;所述进出样区设置有储液池,所述储液池用于存储用于反应的溶液;所述控制模块控制各个电极的电压以实现微液滴移动,所述储液池内的溶液被控制分离成微小液滴,然后移动至所述固液反应区和固体接触反应,移动步骤根据反应确定;所述控制模块也可以控制液滴和固体分离,以此控制反应进程;所述固体固定模块可以放置于数字微流控芯片的下方,也可以放置于数字微流控芯片的上极板处。

3、在一可选的实施例中,所述固体板用于放置固体,可以通过所述固定槽固定在所述固体固定模块上,将固体送入所述数字微流控芯片的固体孔。所述固体可以是用于反应的反应物、催化剂和吸附剂。

4、在一可选的实施例中,所述固体固定模块用于固定固体板,其上部与所述数字微流控芯片的基板抵接固定,以此固定固体板位置。

5、在一可选的实施例中,所述进出样区设置有储液池;所述储液池内存储有液滴,所述密封液滴为参与整个反应和检测的液体,在所述控制模块的控制下可以分离成微小液滴。所述控制模块还可以控制预设数量的微小液滴和固体反应和分离,反应过程中可以控制待测微液滴移动至所述检测区。

6、在一可选的实施例中,所述检测区可以包含所述固液反应区,在反应时或固液分离时均可以实现检测。

7、在一可选的实施例中,所述控制模块基于介电润湿技术原理,通过调节各个电极之间的电势差以调节微液滴接触角,从而实现微液滴的分离以及移动。

8、本申请上述实施例中的技术方案,设置了一种基于数字微流控的固液反应控制装置,能够对微液滴进行微升级高时效控制,提高了固液反应的可控性,且能够控制液体和固体的混合和分离,并实时进行检测,提高反应的灵活性和适用性,实现高精度控制,提升了检测时效性。

9、同时,该检测装置的体积较小,可将检测装置搬运至各处在线检测,无需将样品溶液采集回实验室检测,具有较好的时效性和便利性。

10、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。

11、为了更好地理解和实施,下面结合附图详细说明本申请。

本文档来自技高网
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【技术保护点】

1.一种基于数字微流控的固液反应控制装置,其特征在于,包括:控制模块,检测模块,固体固定模块,固体板以及数字微流控芯片;

2.根据权利要求1所述的基于数字微流控的固液反应控制装置,其特征在于,所述固体固定模块和所述固体板通过固定件进行固定,所述固体安装在所述固体板上,所述固体板安装在所述固体固定模块上,所述固体固定模块安装在所述数字微流控芯片的上方或者下方。

3.根据权利要求2所述的基于数字微流控的固液反应控制装置,其特征在于,所述固体固定模块上有用于固定所述固体板的固定结构,可以在使用过程中无需拆装所述固体固定模块即可替换所述固体板。

4.根据权利要求2所述的基于数字微流控的固液反应控制装置,其特征在于,所述固体板是活动的,所述固体板上的固体也是活动的,当移动到指定位置的时候固体会被所述固体板的加载机构顶到数字微流控芯片的上方。

5.根据权利要求1所述的基于数字微流控的固液反应控制装置,其特征在于,所述固液反应区用于液体和固体发生反应,反应用的试剂应该是反应过程中不会破坏数字微流控芯片的。

6.根据权利要求1所述的基于数字微流控的固液反应控制装置,其特征在于,所述控制模块基于介电润湿技术原理,通过调节各个电极之间的电势差以调节微液滴接触角,从而实现微液滴的分离以及移动。

7.根据权利要求1所述的基于数字微流控的固液反应控制装置,其特征在于,所述检测模块设置于所述数字微流控芯片上方或内部,其具有检测传感器探头,所述检测模块通过其检测探头对所述检测区内的待测微液滴的状态和位置进行检测。

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【技术特征摘要】

1.一种基于数字微流控的固液反应控制装置,其特征在于,包括:控制模块,检测模块,固体固定模块,固体板以及数字微流控芯片;

2.根据权利要求1所述的基于数字微流控的固液反应控制装置,其特征在于,所述固体固定模块和所述固体板通过固定件进行固定,所述固体安装在所述固体板上,所述固体板安装在所述固体固定模块上,所述固体固定模块安装在所述数字微流控芯片的上方或者下方。

3.根据权利要求2所述的基于数字微流控的固液反应控制装置,其特征在于,所述固体固定模块上有用于固定所述固体板的固定结构,可以在使用过程中无需拆装所述固体固定模块即可替换所述固体板。

4.根据权利要求2所述的基于数字微流控的固液反应控制装置,其特征在于,所述固体板是活动的,所述固体板上的固体...

【专利技术属性】
技术研发人员:张钰鑫许金李姮曾林盛邓铭
申请(专利权)人:桂林电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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