基于微流控芯片的光催化劑快速篩選系統(tǒng)的研究.pdf

1、光催化劑的研究對(duì)于環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)能源等領(lǐng)域的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的光催化劑篩選方法步驟繁多，隨著催化劑數(shù)量的增加，往往需要大量的時(shí)間來(lái)完成篩選。近年來(lái)，微流控芯片系統(tǒng)由于其獨(dú)特的性質(zhì)諸如分子擴(kuò)散距離短、混合速度快以及比表面積大等已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注。在微流控芯片進(jìn)行催化反應(yīng)可以縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，提高反應(yīng)速率，降低試樣消耗量，增加篩選通量。
　　第一章首先對(duì)催化劑高通量篩選方法的發(fā)展和現(xiàn)狀進(jìn)行綜述。對(duì)近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的用于催化劑

2、高通量篩選研究中的六種典型篩選反應(yīng)器及高通量篩選技術(shù)進(jìn)行了介紹。
　　第二章建立了一種基于微流控芯片的光催化劑快速篩選系統(tǒng)。該系統(tǒng)由多通道芯片、紫外光源、CCD照相機(jī)組成，利用多通道芯片可實(shí)現(xiàn)多個(gè)光催化劑反應(yīng)平行進(jìn)行。提出了一種新的微流控試樣引入方法用來(lái)實(shí)現(xiàn)芯片通道內(nèi)固體顆粒的進(jìn)樣，在不需要額外添加泵和閥的條件下可以實(shí)現(xiàn)芯片上多種光催化劑樣品的快速進(jìn)樣。以亞甲基藍(lán)為降解染料，采用該系統(tǒng)對(duì)不同摻雜元素及摻雜濃度的TiO2催化劑的催化

3、活性進(jìn)行了考察。利用多通道芯片，10種不同光催化劑的平行篩選反應(yīng)可在15min時(shí)間內(nèi)完成。與常規(guī)催化劑篩選系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)中光催化劑的消耗量降低了兩個(gè)數(shù)量級(jí)，僅為0.1mg，而反應(yīng)速率提高了兩個(gè)數(shù)量級(jí)。
　　第三章發(fā)展了一種基于液滴陣列芯片的光催化劑快速篩選系統(tǒng)。利用芯片上的小坑陣列實(shí)現(xiàn)多個(gè)光催化劑篩選反應(yīng)的同時(shí)進(jìn)行。提出了一種新的蓋壓式方法用來(lái)加快液滴內(nèi)的光催化反應(yīng)。采用該系統(tǒng)對(duì)不同摻雜元素的TiO2催化劑進(jìn)行了考察。利用該液滴