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本文提出一种基于PDMS的集成式压电驱动微流体反应器,它将压电微泵、微混合流道、微反应流道集成在同一块PDMS基片上,利用该反应器可实现多种主动混合模式,克服了目前主动微流体反应器存在的不足,提高了微尺度下流体的混合效果和速率,充分发挥了主动式微流体反应器混合高效的特点。它是一种主动性更强、过程可控的新型主动式微流体反应器,特别是在贵金属纳米粒子(比如金、银、铂等)的合成方面具有更大的优势。具体研究内容如下:分析探究了将压电微泵集成在微流体反应器芯片上的可行性,利用制作微流体反应器芯片的工艺和材料(PDMS)制作了微泵泵体,并对完成整机装配后的压电微泵进行了工作性能测试,实验证实自制基于PDMS的压电微泵具有良好的工作性能,其不仅能够输送像水这样粘度比较低的液体,对于粘度较高的流体(如氯金酸等化学反应溶液)也有较好的输送性能。对微反应器的微混合流道进行了Fluent流体仿真分析计算,并将其仿真计算结果输出数据文件和工程文件,工程文件导入Tecplot进行后处理得到混合流道组分浓度分布图,数据文件导入MATLAB进行混合度值的计算,以综合评价不同参数条件下的混合效果,优选出了最佳结构参数和工作参数,以对微反应器的制作和后期实验参数的设定提供依据。根据优选出的微流道结构参数和压电微泵输出性能对微反应器各芯片进行了集成化结构设计,在传统微流控芯片制作工艺的基础上研究并设计了其制作工艺,最后制得整机尺寸为40mm×40mm×4mm的微反应器各芯片(双腔微泵驱动下微混合芯片的为50mm×50mm×6mm),做到了微反应器的集成化、微型化、便携化。用本文作者自制的微流体反应器进行了金纳米粒子的液相合成实验,验证了自制微流体反应器的工作性能,证明了其在贵金属纳米粒子可控合成等复杂化学反应中的应用优势。实验证明调节压电微泵的入口流量和工作频率会对金纳米粒子的大小、形貌产生影响,证明了本文自制微流体反应器在可控合成金纳米粒子方面的可行性及优势。调节微泵电压为20V、30V、40V,工作频率为100Hz、200Hz、300Hz,可合成粒径范围大致从20nm到70nm之间的球状、类球状的金纳米粒子。实验证明:除了微泵工作参数外的其他因素(如是否加入CTAB、还原剂柠檬酸钠的浓度等)也会对所合成的金纳米粒子的形貌产生影响,所以下一步需要对溶液酸碱度、温度等微泵工作参数外的影响因素进行实验探究,以得出其最佳匹配值,从而更好的利用本文自制的微流体反应器进行纳米粒子的―可控‖合成。