微流控芯片实现细微颗粒物的显微全息测量及可逆式氨检测

发布时间：2024-02-25 21:19

　　微流控芯片分析以其快速性、集成性、准确性、低耗样、精确控制等特性成为了分析科学的核心领域之一,颗粒数字全息、光谱分析测氨等技术由于以PDMS为材质的微流控芯片具有的良好的光学性质而备受关注。然而微流控芯片分析并不仅仅是简单的系统微型化,对于微观领域认知的欠缺导致微流控芯片中的颗粒数字全息与光谱分析测氨均存在一定的缺陷,颗粒数字全息对多分布复杂细微颗粒物颗粒场的研究远远不足,而光谱分析测氨在指示剂选择、芯片设计以及选择性等方面问题重重。为了解决这些迫在眉睫的技术问题,本文以微流控芯片为分析平台进行了大量研究。一方面,我们以显微全息技术对多分布复杂细微颗粒场进行了研究,并对实际样品进行了测试;另一方面,通过以PDMS旋涂固定薄膜固定指示剂ZnTPP的方法实现了液相环境中可逆式的氨测量,研究了该方法的时间响应、影响因素和干扰物作用等,随后针对研究中选择性低的问题进一步完善芯片设计,通过耦合微流控芯片实现了复杂液相环境中高选择性高的氨(铵)检测,对其影响因素进行了研究与优化,并完成了对实际样品的测试。以下为具体研究内容:首先,在高斯光束形成的平面波远场条件下,用搭建的数字显微全息系统与小波重建...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1理想传感器，全分析系统和微全分析系统的原理图[2]

浙江大学博士学位论文第1章绪论1第1章绪论随着地球人口的不断增加与资源能源的不断消耗，现今人类科学研究愈发注重效率的提升，其目标在于以最少的消耗实现最大的收益。同时，随着科学研究认知水平的不断提升，科研工作者们发现在微观领域下的研究常常具有更高效的特点，由此引发的对微观领域的探索....

图1.2芯片的微通道层[12]

浙江大学博士学位论文第1章绪论4能源、环境等诸多领域，都能够借助微流控芯片的能力而大步前进。但是同时，各种各样的问题也存在于微流控分析之中，对于微观机理的不了解、微观技术的不成熟等，都对微流控技术有一定的制约。因此，基于微流控芯片的分析技术还需要不停的探索和不断的进步。1.2微流....

图1.3非接触式探测器的芯片层（位于左下），金属线与电极接触，金属组件都在槽中[13]

浙江大学博士学位论文第1章绪论5图1.3非接触式探测器的芯片层（位于左下），金属线与电极接触，金属组件都在槽中[13]除了宽度和深度都处于微米级别的通道，这些分析用微流控芯片还会包含分析所需的其他空间，比如反应室、分析腔等结构，这些结构的体积也不会太大。同时，微流控还包括了另一层....

图1.4Y型通道中的层流现象

浙江大学博士学位论文第1章绪论6功能的几何体而言，流体中有效成分和这些几何体的接触面积大，作用效率能够提高几十到上千倍。1.2.2微尺度内的特征及应用在微尺度内，许多的宏观流体模型将不再适用（有一部分仍然适用），例如固-液界面无滑移边界的Navier一Stokes方程，不能用来准....

本文编号：3910867