【摘要】：本研究使用微流體液滴技術(shù)研究無機鹽對甘氨酸多晶型的調(diào)控作用,選用氯化鈉作為添加劑來研究無機鹽離子對甘氨酸多晶型現(xiàn)象成核過程的影響。主要包括以下幾點:1、考察氯化鈉對甘氨酸溶解度性質(zhì)的影響,設(shè)置常規(guī)溫度區(qū)間,將溶解度曲線分區(qū)討論,從晶型轉(zhuǎn)變的角度研究甘氨酸溶解度曲線變化的趨勢。2、本文使用微流體芯片技術(shù)批量生成單分散液滴,以單分散液滴為結(jié)晶器系統(tǒng)地研究微液滴中甘氨酸多晶型的熱力學(xué)和成核動力學(xué)特性,研究氯化鈉對甘氨酸多晶型的調(diào)控作用,并展開多組平行實驗探究氯化鈉濃度與微液滴中生成的甘氨酸多晶型的對應(yīng)關(guān)系。將微液滴中產(chǎn)生穩(wěn)定γ晶型的氯化鈉臨界濃度和常規(guī)結(jié)晶方法進行對比,說明微液滴結(jié)晶技術(shù)具備更加靈敏調(diào)控的優(yōu)勢。使用粉末X射線衍射儀測定多晶型的晶體結(jié)構(gòu)。通過對比,考察微液滴中能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生單一γ型晶體的氯化鈉添加量與常規(guī)方法下誘導(dǎo)產(chǎn)生單一γ型晶體的氯化鈉添加量的區(qū)別,闡述微流體技術(shù)在多晶型成核過程調(diào)控方面具備更加靈敏便捷的優(yōu)勢。3、為了研究納米級的微反應(yīng)器中多晶型成核過程的選擇性成核,我們使用微液滴方法研究多晶型的成核過程。分別使用微液滴方法測定了介穩(wěn)區(qū)寬度和成核誘導(dǎo)期。繼而從經(jīng)典成核理論入手討論甘氨酸多晶型成核過程的選擇性,使用計算所得的成核參數(shù)來分析晶型轉(zhuǎn)變過程中的發(fā)生變化。探究氯化鈉在降低γ晶型成核能壘方面所起到的作用,研究其對成核過程的促進作用,對比考察常規(guī)結(jié)晶條件下生成的晶體其臨界晶核表面張力值與微流體結(jié)晶所得臨界晶核表面張力值的大小。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O629.71
【圖文】：

液滴-微流體技術(shù)是一種高通量的液滴技術(shù)。通道中液滴生成的過程是以兩種互不相溶的液體分別作為連續(xù)相和分散相，分散相以微小液滴的形式分散在連續(xù)相中，如圖1-1所示。這些液滴的直徑范圍通常從幾個PL到幾百NL，遠遠小于傳統(tǒng)結(jié)晶器的尺度范圍。W/O型液滴中水相是分散相，油相為連續(xù)相；O/W型液滴則反之，油相是分散相，水相為連續(xù)相。液滴-微流體系統(tǒng)中的每個液滴都可以作為獨立的微反應(yīng)器，用于研究物質(zhì)的反應(yīng)及其它過程[24-27]。圖1-1 液滴生成示意圖Figure 1-1 Scheme of generation of microdroplets兩種互不相容的液體在界面上能夠形成均勻分散的非連續(xù)流體，即單分散液滴[5]。根據(jù)液滴生成器的結(jié)構(gòu)可以將生成液滴的微通道分為 T 型通道、流動聚焦型通道和共流聚焦型通道，在本研究中我們使用了 T 型通道和流動聚焦通道兩種裝置來生成單分散液滴。T 型通道的液滴生成裝置如圖 1-2 所示，使用 AB 膠將 Teflon 管固定在玻璃內(nèi)徑中

圖1-3 PDMS芯片F(xiàn)igure 1-3 Photo of PDMS microfluidic chip晶型現(xiàn)象研究已經(jīng)日益成為學(xué)術(shù)研究和制藥行業(yè)的關(guān)注重在多晶型現(xiàn)象，無機化合物的多晶型現(xiàn)象并不多熔點、密度、硬度、折射率、溶解度等特性不同特別關(guān)注多晶型的研究�；瘜W(xué)組成相同空間排列的晶型不同的現(xiàn)象稱為多晶型現(xiàn)象。其本質(zhì)差異致的形變，例如分子共振、共價鍵旋轉(zhuǎn)、鍵長變性質(zhì)如非線性光學(xué)特性和壓電效應(yīng)已被大量研們選擇甘氨酸作為研究對象。作為經(jīng)典的多晶型[29]：亞穩(wěn)態(tài)的 α 晶型，熱力學(xué)穩(wěn)定狀態(tài)的 γ 晶型溶液中，α 晶型可以自發(fā)成核，使用冷卻結(jié)晶或

2.4.1 氯化鈉對甘氨酸溶解度的影響在溫度范圍20-45°C操作范圍內(nèi)測得氯化鈉濃度范圍0 % -14 % 時甘氨酸溶解度數(shù)據(jù)詳盡列于表2-2中，甘氨酸在水中的溶解度與氯化鈉濃度的關(guān)系如圖2-1所示。表 2-2 甘氨酸的溶解度數(shù)據(jù)Table 2-2 Solubility data of glycine in water with sodium chloride溫度濃度20 °C 25 °C 30 °C 35 °C 40 °C 45 °C0 % 22.46619 24.86583 27.02343 29.9829 31.82008 34.654112 % 22.98 25.404 27.609 30.75444 32.58588 35.447114 % 23.48423 26.21096 27.95567 31.32762 33.37401 35.710756 % 23.94377 26.78943 28.68586 31.4887 33.03393 35.631618 % 24.41007 26.90547 29.13437 31.15908 32.8642 35.4314

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本文編號：2754608