在3D打印的微流体芯片中合成微微粒CaCO3颗粒,支持吸引和扩散混合
Ivan Reznik1,2, Ekaterina Kolesova1,3, Anna Pestereva4
1International Research and Education Center for Physics of Nanostructures, ITMO University, Saint Petersburg 197101, Russia.
Micromachines
|May 25, 2024
概括
这项研究证明了使用3D打印的微流体芯片连续合成碳酸 (CaCO3) 微粒和纳米粒子. 不同的流动模式使得瓦特里特颗粒的控制生产成为可能,包括纳米尺寸.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 微流体技术可以精确控制化学反应和粒子合成.
- 碳酸 (CaCO3) 颗粒的持续合成,特别是在瓦特里特形式,在控制尺寸和形态方面提出了挑战.
- 3D打印的微流体芯片为微观流体操纵提供了一个可定制的平台.
研究的目的:
- 通过使用3D打印的微流体芯片研究CaCO3微粒和纳米颗粒的连续单相合成方法.
- 探索不同合成模式对粒子特性的影响.
- 为了实现控制的瓦特赖特CaCO3颗粒的生产,包括亚微米和纳米尺寸.
主要方法:
- 使用3D打印的微流体芯片,其通道截面为2mm2,用于连续的CaCO3合成.
- 使用共聚焦和扫描电子显微镜 (SEM) 进行形态分析.
- 应用拉曼光谱用于多态组合评估.
- 研究了两种不同的合成模式:混乱向导和扩散混合.
主要成果:
- 在微流体芯片中确定了两种合成模式.
- 混乱的吸附模式产生了大约2μm的CaCO3颗粒,尺寸分布广泛.
- 扩散混合方案产生了亚微 (800-900纳米) 和纳米 (70-80纳米) 的瓦特里特颗粒.
- 在各种尺寸中证明了瓦特里特CaCO3的成功合成.
结论:
- 3D打印的微流体芯片使CaCO3微粒和纳米颗粒的连续,可控合成成为可能.
- 鉴定的合成模式允许量身定制颗粒大小和形态.
- 这项工作推进了微流体合成,用于控制的纳米材料生产.
