[發(fā)明專利]聚合物微球制備裝置和制備方法

在審

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• 申請日: 2022-05-30
• 公開（公告）號: CN115178198A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 門涌帆;孔維俊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院
• 主分類號: B01J13/14
• 分類號: B01J13/14;B01L3/00
• 代理公司: 深圳中創(chuàng)智財知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44553
• 代理人: 李春林;鄭一帆

1.一種聚合物微球制備裝置，其特征在于，所述聚合物微球制備裝置包括微球生成組件和收集容器；

所述微球生成組件包括連續(xù)相流道、離散相流道、主流道、第一導(dǎo)管、第二導(dǎo)管、第三導(dǎo)管和工作電極；所述第二導(dǎo)管為導(dǎo)電結(jié)構(gòu)；

所述連續(xù)相流道和所述離散相流道交叉匯集到所述主流道；按照流向，所述工作電極設(shè)置于所述主流道的兩側(cè)，并靠近所述主流道的起始端；所述第一導(dǎo)管插入至所述連續(xù)相流道中，所述第二導(dǎo)管插入至所述離散相流道中，所述第三導(dǎo)管插入所述主流道的末端；

所述收集容器導(dǎo)管連接所述第三導(dǎo)管。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物微球制備裝置，其特征在于，所述微球生成組件包括微流控芯片和工作電極盤；

所述連續(xù)相流道、所述離散相流道和所述主流道設(shè)置于所述微流控芯片內(nèi)部；

所述工作電極設(shè)置于所述工作電極盤的表面；

所述微流控芯片貼附于所述工作電極盤上，所述工作電極位于所述微流控芯片與所述工作電極盤之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚合物微球制備裝置，其特征在于，所述微流控芯片包括芯片主體和封閉薄膜，所述芯片主體上設(shè)有連續(xù)相流道槽、離散相流道槽和主流道槽，所述封閉薄膜貼合于所述芯片主體設(shè)置流道槽的一側(cè)，以形成所述連續(xù)相流道、所述離散相流道和所述主流道。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚合物微球制備裝置，其特征在于，所述微球生成組件還包括接電盤，所述接電盤設(shè)置于所述工作電極盤表面，并位于所述微流控芯片外側(cè)；所述接電盤與所述工作電極電性連接，所述接電盤與所述功率放大器交流電輸出端電連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合物微球制備裝置，其特征在于，所述第一導(dǎo)管、第二導(dǎo)管和第三導(dǎo)管外徑為0.1mm-10mm；

和/或，所述第一導(dǎo)管、第二導(dǎo)管和第三導(dǎo)管處于一條直線上。

6.一種聚合物微球制備方法，其特征在于，由如權(quán)利要求1-6任一所述的聚合物微球制備裝置執(zhí)行；所述聚合物微球制備方法步驟包括：

配制預(yù)聚合混合液；

從所述第一導(dǎo)管向所述連續(xù)相流道內(nèi)注入連續(xù)相液體，同時從所述第二導(dǎo)管向所述離散相流道內(nèi)注入所述預(yù)聚合混合液；

設(shè)定功率放大器輸出的電壓強度和頻率，輸入電流至所述第二導(dǎo)管和所述工作電極，用以預(yù)設(shè)施加在第二導(dǎo)管和工作電極上的電壓強度和頻率，以使水、油兩相交匯處產(chǎn)生預(yù)設(shè)交流電場，使所述預(yù)聚合混合液在所述微球生成組件中形成目標(biāo)尺寸的液滴；

透明容器收集從所述第三導(dǎo)管流出的含有液滴的溶液，并用紫外燈向所述透明容器內(nèi)照射紫外光，在紫外光的照射下液滴固化為聚合物微球。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚合物微球制備方法，其特征在于，所述在紫外光的照射下液滴固化為聚合物微球后，所述聚合物微球制備方法還包括聚合物微球洗滌；

所述聚合物微球洗滌步驟如下：

a)、使用環(huán)己烷通過低速離心法對所述聚合物微球洗滌2次，獲得環(huán)己烷洗滌后的聚合物微球；

b)、使用乙醇通過低速離心法對所述環(huán)己烷洗滌后的聚合物微球洗滌2次，獲得乙醇洗滌后的聚合物微球；

c)、使用水通過低速離心法對所述乙醇洗滌后的聚合物微球洗滌2次，獲得水洗滌后的聚合物微球，向所述水洗滌后的聚合物微球中加入水，獲得懸浮于水中的聚合物微球。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的聚合物微球制備方法，其特征在于，所述預(yù)聚合混合液包括聚合物單體、光引發(fā)劑和溶劑。

9.根據(jù)權(quán)利要求6或8所述的聚合物微球制備方法，其特征在于，所述預(yù)聚合混合液中還包括功能化基質(zhì)，所述功能化基質(zhì)包括磁性基質(zhì)、熒光基質(zhì)、化學(xué)發(fā)光基質(zhì)和生物分子基質(zhì)中的一種或多種。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的聚合物微球制備方法，其特征在于，所述熒光基質(zhì)包括熒光染料、熒光蛋白和熒光納米材料中的一種或多種。