【摘要】：本研究使用微流體液滴技術(shù)研究無(wú)機(jī)鹽對(duì)甘氨酸多晶型的調(diào)控作用,選用氯化鈉作為添加劑來(lái)研究無(wú)機(jī)鹽離子對(duì)甘氨酸多晶型現(xiàn)象成核過(guò)程的影響。主要包括以下幾點(diǎn):1、考察氯化鈉對(duì)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(shì)。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(dòng)力學(xué)特性,研究氯化鈉對(duì)甘氨酸多晶型的調(diào)控作用,并展開(kāi)多組平行實(shí)驗(yàn)探究氯化鈉濃度與微液滴中生成的甘氨酸多晶型的對(duì)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(jìn)行對(duì)比,說(shuō)明微液滴結(jié)晶技術(shù)具備更加靈敏調(diào)控的優(yōu)勢(shì)。使用粉末X射線衍射儀測(cè)定多晶型的晶體結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)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(guò)程調(diào)控方面具備更加靈敏便捷的優(yōu)勢(shì)。3、為了研究納米級(jí)的微反應(yīng)器中多晶型成核過(guò)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(guò)程。分別使用微液滴方法測(cè)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(guò)程的選擇性,使用計(jì)算所得的成核參數(shù)來(lái)分析晶型轉(zhuǎn)變過(guò)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(duì)成核過(guò)程的促進(jìn)作用,對(duì)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：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(guò)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(gè)PL到幾百NL，遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(gè)液滴都可以作為獨(dú)立的微反應(yīng)器，用于研究物質(zhì)的反應(yīng)及其它過(guò)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(dòng)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(dòng)聚焦通道兩種裝置來(lái)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(wú)機(jī)化合物的多晶型現(xiàn)象并不多熔點(diǎn)、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(jià)鍵旋轉(zhuǎn)、鍵長(zhǎng)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(duì)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(duì)甘氨酸溶解度的影響在溫度范圍20-45°C操作范圍內(nèi)測(cè)得氯化鈉濃度范圍0 % -14 % 時(shí)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(hào)：2754608