整体柱电渗泵的流量控制研究

《整体柱电渗泵的流量控制研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、整体柱电渗泵的流量控制研究【摘要】　　通过制备丙烯酸酯类整体柱电渗泵，在nL/s～μL/s级流量范围内，考察了操作电压、有机调节剂浓度、盐浓度、pH值等对流量的影响。实验结果表明，在3～17kV范围内，操作电压与流量呈线性关系，线性相关系数达到0.9991；当选择乙腈（0.55～0.8mmol/L浓度范围）与MES缓冲溶液混合作为输运溶液时，电渗泵流量随有机调节剂浓度增加而呈减小趋势，且当盐浓度在0.5～2.0mmol/L范围内逐渐增加时，电渗泵流量逐渐减小；pH值在3～9时，电渗泵流量基本不变。

2、结果表明，丙烯酸酯类整体柱电渗泵较ODS柱电渗泵具有一定优势。【关键词】整体柱;电渗泵;流量　　AbstractByfabricatingamonolithicelectroosmoticpumppackedwithmethacrylate,theinfluencefactorsofappliedvoltage,pHvalue,theconcentrationoforganicmodifierandsaltsolutiononitsfluxwereinvestigatedintherangeofn

3、L/s－μL/sofflow.Linearrelationshipbetweenappliedvoltageandfluxwasobtained(r=0.9991)inthisstudy.Whentheacetonitrile(0.55－0.8mmol/L)mixedwith2(4morpholino)ethanesulfonicacid(MES)waschosenasthepumpingfluid,therewasatrendthatthefluxofelectroosmoticpumpw

4、asdecreasedas9theincreaseofconcentrationoforganicmodifierandthefluxwasdecreasedwiththeincreaseoftheconcentrationofsaltsolution(0.5－2mmol/L).ThepHvalueinrangof3－9didnotexertsignificanteffectonflux.Toacertainextent,itshowedthatmethacrylateestermonolithi

5、ccolumnissuperiortoODScolumn.　　KeywordsMonolithicelectroosmoticcolumn;Electroosmoticpump;Flux　　1引言电渗泵（EOP）是一种新型高压微流泵，自20世纪90年代被提出后得到了较快的发展[1～3]。它具有连续输液、无脉动、无可动部件、无机械磨损以及避免单向阀和动态密封的微渗漏等特点，解决了机械泵的输液瓶颈问题。电渗泵的主要作用是在微流量（nL/min）范围内输送液体。目前已有一些理论研究报道[1,4]，其已被

6、应用在流动注射分析(FIA)[5]、微电设备制冷[6]、药物输送[7]、芯片实验室系统[8～10]及高效液相色谱分离[11]等领域。9电渗泵分为开管电渗泵、填充床电渗泵及整体柱电渗泵等[1]。其中整体柱电渗泵备受关注。由于多孔整体材料制备简单，其孔的大小和体积以及床层性质，如化学性质、厚度、交联度等很容易被控制，其具有重现性好、易于改性、柱压低以及传质速度快等优点，是制作电渗泵主要单元的理想材料，可以按需要的流动方向、流速和压力制备各种泵装置。同时多孔聚合物整体材料的制备方法可以免除工艺复杂的柱塞

7、的制备过程。Tripp等[12]制备了氯甲基苯乙烯联乙烯苯整体电渗泵。评价参数如整体材料孔的大小、床层的离子化百分比、交联度以及保证一定流速和压力的驱动电压等结果都被定量化。在50V电压下，整体电渗泵的压力可达0.38MPa，在特定电场中的流速可达0.41mL/min。多孔聚合物整体电渗泵还可以被设计在芯片系统中。该工作与整体毛细管电色谱柱技术有关。微制作玻璃芯片含有充满整体材料的微流通道，既可以用于电色谱，又可以用于芯片为基础的高压电渗泵[13]。本研究研制的丙烯酸酯类整体柱电渗泵，在实验条件

8、下，泵的流量范围为865.46～8820.64nL/s，流量的RSD小于2%，泵系统稳定性良好。考察了操作电压、有机调节剂浓度、盐浓度、pH值等对流量的影响，与理论值相比较，结果令人满意。　　2实验部分　　2.1仪器与试剂高压电源（自行装配）。毛细管（内径75μ9m，鑫诺光纤色谱有限公司)。甲基丙烯酸丁酯(BMA)、乙叉二甲基丙烯酸酯(EDMA)、3(三甲氧基硅烷基)丙基甲基丙烯酸酯(γMAPS)、2丙烯酰胺2甲基丙磺酸(AMPS)、偶氮二异丁腈(AIBN)、1,4丁二