致谢 | 第6-7页 |
摘要 | 第7-9页 |
ABSTRACT | 第9-10页 |
第一章 绪论 | 第16-56页 |
1.1 前言 | 第16-17页 |
1.2 纳米通道中的传质机理 | 第17-24页 |
1.2.1 溶剂传输 | 第17-21页 |
1.2.1.1 水动力流 | 第17-19页 |
1.2.1.2 双电层和电渗流 | 第19-21页 |
1.2.2 溶质传输 | 第21-24页 |
1.3 纳米多孔膜的种类 | 第24-41页 |
1.3.1 金属氧化物膜 | 第24-27页 |
1.3.2 碳基材料膜 | 第27-32页 |
1.3.2.1 碳纳米管膜 | 第27-30页 |
1.3.2.2 石墨烯/氧化石墨烯膜 | 第30-32页 |
1.3.3 聚合物膜 | 第32-36页 |
1.3.4 硅基材料膜 | 第36-41页 |
1.4 薄膜在微流控芯片中的应用 | 第41-54页 |
1.4.1 化学检测 | 第42-44页 |
1.4.2 细胞研究 | 第44-46页 |
1.4.3 电动流体研究 | 第46-48页 |
1.4.4 样品去盐和纯化 | 第48-54页 |
1.4.4.1 电容去离子 | 第48-49页 |
1.4.4.2 离子浓差极化去盐 | 第49-51页 |
1.4.4.3 透析 | 第51-53页 |
1.4.4.4 电渗析 | 第53-54页 |
1.5 论文的选题意义和设计思路 | 第54-56页 |
第二章 浓度梯度下纳米多孔膜的理论扩散通量计算 | 第56-67页 |
2.1 引言 | 第56页 |
2.2 单层膜的理论通量推导 | 第56-57页 |
2.3 复合膜的理论通量推导 | 第57-59页 |
2.4 分子传输速率的影响因素 | 第59-66页 |
2.4.1 筛分膜孔径的影响 | 第60页 |
2.4.2 筛分膜厚度的影响 | 第60-62页 |
2.4.3 筛分膜孔隙率的影响 | 第62-63页 |
2.4.4 膜面积的影响 | 第63-64页 |
2.4.5 多孔基底膜厚度的影响 | 第64页 |
2.4.6 样品体积的影响 | 第64-65页 |
2.4.7 复合膜和基底膜的通量对比 | 第65-66页 |
2.5 本章小节 | 第66-67页 |
第三章 大面积二氧化硅均孔膜的制备与高通量分子筛分 | 第67-89页 |
3.1 引言 | 第67-68页 |
3.2 实验部分 | 第68-74页 |
3.2.1 试剂与材料 | 第68-69页 |
3.2.2 仪器与设备 | 第69页 |
3.2.3 实验步骤 | 第69-74页 |
3.2.3.1 SIM的制备 | 第69-70页 |
3.2.3.2 双通SIM/PET复合膜的制备 | 第70-71页 |
3.2.3.3 SIM/ITO电化学表征实验 | 第71页 |
3.2.3.4 SIM和PET电镜表征 | 第71页 |
3.2.3.5 SIM表面修饰TMAC | 第71-72页 |
3.2.3.6 探针分子扩散通量实验 | 第72-74页 |
3.3 结果与讨论 | 第74-88页 |
3.3.1 SIM/ITO的制备及表征 | 第74-75页 |
3.3.2 大面积双通SIM/PET的制备和表征 | 第75-79页 |
3.3.3 基于尺寸效应的分子分离 | 第79-80页 |
3.3.3.1 单组分体系基于尺寸的分子分离 | 第79-80页 |
3.3.3.2 双组分混合体系基于尺寸的分子分离 | 第80页 |
3.3.4 基于电荷效应的分子分离 | 第80-85页 |
3.3.4.1 单组分体系基于电荷的分子分离 | 第80-84页 |
3.3.4.2 双组分混合体系基于电荷的分子分离 | 第84-85页 |
3.3.5 TMAC修饰后的分子分离 | 第85-87页 |
3.3.6 与商品化薄膜的通量对比 | 第87-88页 |
3.4 本章小结 | 第88-89页 |
第四章 微流控芯片内基于二氧化硅均孔膜的样品分离与纯化 | 第89-104页 |
4.1 引言 | 第89-90页 |
4.2 实验部分 | 第90-94页 |
4.2.1 试剂与材料 | 第90页 |
4.2.2 仪器与设备 | 第90-91页 |
4.2.3 实验步骤 | 第91-94页 |
4.2.3.1 SIM和双通SIM/PET复合膜的制备 | 第91页 |
4.2.3.2 SIM和PET电镜表征 | 第91页 |
4.2.3.3 “芯片-膜-芯片”三明治夹具芯片的装配 | 第91-93页 |
4.2.3.4 芯片分离效率实验 | 第93-94页 |
4.2.3.4 渗透液电导率分析以及重现性实验 | 第94页 |
4.2.3.5 电喷雾质谱分析实验 | 第94页 |
4.2.3.6 基于电荷效应的分离实验 | 第94页 |
4.3 结果与讨论 | 第94-103页 |
4.3.1 双通SIM/PET的制备和表征 | 第94-95页 |
4.3.2 同步增大两相流速时芯片分离效率的探索 | 第95-98页 |
4.3.2.1 单组分体系的分离效率 | 第95-97页 |
4.3.2.2 双组分混合体系的分离效率 | 第97-98页 |
4.3.3 固定供样相流速时样品在芯片中基于SIM/PET的分离和纯化 | 第98-101页 |
4.3.4 KCl的分离以及薄膜重现性 | 第101页 |
4.3.5 蛋白质样品的去盐和质谱表征 | 第101-102页 |
4.3.6 芯片内基于电荷效应的分离 | 第102-103页 |
4.4 本章小节 | 第103-104页 |
第五章 总结与展望 | 第104-106页 |
参考文献 | 第106-121页 |
附录 | 第121-124页 |
作者简介及攻读硕士期间取得的科研成果 | 第124页 |