微流控液液萃取-液液波导集成化分析系统的研究

摘要

集成化是微流控分析的主要特征之一。集成化的分析系统不仅能简化操作过程，而且避免试样污染，减少试样和试剂消耗，有助于实现自动化和便携化。本文提出了一种集成化的微流控液液萃取-液液波导吸光度分析系统。在多相层流通道中实现了离子液体双水相萃取;将萃取后的多相层流引入检测通道，利用液液界面上的全反射现象，形成了液液波导检测体系。微流控液液萃取和液液波导检测的集成化既提高了萃取物质的富集倍数，又增加了检测的有效光程，从而大大提高了微流控芯片吸光度检测的灵敏度。
　　第一章，综述了微流控液相微萃取技术的诞生及发展，重点介绍了微流控芯片液相萃取技术;并综述了离子液体双水相体系及其应用和液芯波导吸光度检测技术;提出了本文的工作目的及设计思想。
　　第二章，设计并制作了集成液液萃取及液液波导吸光度检测的微流控芯片，建立了微流控液液萃取和液液波导吸光度检测集成化的分析系统。以溴化1-丁基-3-甲基咪唑/磷酸钾的离子液体双水相为微萃取体系，折射率较大的溴化1-丁基-3-甲基咪唑为液芯，折射率较小的甲酚红的磷酸钾溶液为内包层，为防止通道壁吸附甲酚红，又引入磷酸钾水溶液为外包层。流体在螺旋形微通道中形成稳定的层流，实现了溴化1-丁基-3-甲基咪唑对甲酚红的连续液液萃取;将萃取后的三相层流引入到检测通道，形成3 cm的液液波导流通池，进行吸光度检测。该系统对甲酚红的富集倍数为2倍，萃取率达90％以上。检测甲酚红试样的线性范围为0.1-5mmol·L-1，检出限为2.4×10-5mol·L-1(3σ)，相对标准偏差为3.4％(n=11)。其检测灵敏度较无液液波导吸光度检测提高了约3倍。并进一步建立了三维流体聚焦的液液波导吸光度检测系统。
　　第三章，对基于多相层流技术的微流控萃取-吸光度检测集成化的微全分析系统进行了总结，对液液萃取-三维液液波导吸光度分析体系的集成化提出了展望。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 液相微萃取技术

1．3 微流控芯片萃取技术

1．3．1 微流控芯片多相层流液液萃取

1．3．2 微流控芯片液滴萃取

1．3．3 微流控芯片液膜萃取

1．4 双水相萃取技术

1．4．1 传统双水相萃取体系

1．4．2 离子液体-无机盐双水相萃取体系

1．5 液芯波导吸光度检测技术

1．6 本论文的工作目的及设计思想

第2章 微流控液液萃取-液液波导集成化分析系统

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 试剂和材料

2．2．2 仪器和装置

2．2．3 PDMS流微控芯片的制作

2．2．4 芯片侧面处理

2．2．5 芯片处理与保存

2．2．6 实验过程

2．3 结果与讨论

2．3．1 芯片材料的选择

2．3．2 离子液体-无机盐双水相液液波导检测体系

2．3．3 萃取体系的选择

2．3．4 通道构型的设计

2．3．5 微流控芯片固液波导检测与液液波导检测

2．3．6 三维流体聚焦液液波导检测

2．3．7 萃取-检测集成化系统的分析性能

第3章 结论

参考文献

致谢