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微化工概論與典型實驗(陳蘇) 版權信息
- ISBN：9787122441850
- 條形碼：9787122441850 ; 978-7-122-44185-0
- 裝幀：平裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
微化工概論與典型實驗(陳蘇) 內容簡介
本書對微流控技術近年來在相關領域的發展動態及典型實驗案例進行了詳細介紹，主要包括緒論、微流控技術基本特性及參數測定、微流控芯片設計與制備、微流控液滴的制備與混合、微流控技術制備微球、微流控技術制備納米材料、微流控紡絲及紡絲化學、微流控技術制備優選材料、微流控反應合成精細化學品、微流控技術構筑2D和3D結構材料、微化工典型工業化裝置等內容。充分體現“微尺寸、微流控、微結構”三微合一的化工未來發展理念。 本書主要可用作高等院校化工、安全及生物化工等專業的教材，以為師生從事相關領域科學研究工作提供重要參考；同時，本書可為微化工技術、新材料、生物化工、納米材料、高分子材料等領域的技術人員提供理論與技術借鑒。
微化工概論與典型實驗(陳蘇) 目錄
**章 緒論 1
參考文獻 5
第二章 微流控技術基本特性及參數測定 9
2.1 引言 9
2.2 微流控技術的基本特性 9
2.3 微流控技術的物理參數測定 10
2.3.1 無量綱參數測定 10
2.3.2 多相微流體的性能傳遞 11
2.3.3 微通道內流體特性 14
2.3.4 微反應器參數測定 15
2.4 實驗案例 16
2.4.1 毛細管測表面張力實驗 16
2.4.2 示蹤法測流體流速 18
參考文獻 19
第三章 微流控芯片設計與制備 21
3.1 引言 21
3.2 微流控芯片的種類 21
3.2.1 合成篩選芯片 22
3.2.2 檢測分析芯片 23
3.2.3 器官芯片 25
3.3 微流控芯片的材料 26
3.3.1 無機材料 26
3.3.2 聚合物基材料 27
3.3.3 紙基材料 28
3.4 微流控芯片的加工方法 30
3.4.1 機械方法 30
3.4.2 能量輔助方法 31
3.4.3 微機電系統方法 33
3.5 實驗案例 34
3.5.1 紙基微流控芯片 34
3.5.2 毛細管微流控芯片 36
參考文獻 38
第四章 微流控液滴的制備與混合 41
4.1 引言 41
4.2 微液滴制備方法 42
4.2.1 微流控“主動法”生成液滴 43
4.2.2 微流控“被動法”生成液滴 45
4.2.3 微流體中復雜液滴的形成 47
4.3 液滴的混合 50
4.4 微液滴在不同領域的應用 52
4.4.1 微流控液滴技術應用于材料合成領域 52
4.4.2 微流控液滴技術應用于生物醫學領域 53
4.5 小結與展望 56
4.6 實驗案例 57
4.6.1 微流控單相液滴的制備 57
4.6.2 Janus 幾何結構液滴的制備 59
參考文獻 61
第五章 微流控技術制備微球 65
5.1 引言 65
5.2 微流控技術制備微球概述 66
5.2.1 微流控技術制備微球的基本原理 66
5.2.2 微流控技術制備微球的影響因素 67
5.2.3 微流控技術構筑形貌各異的微球 69
5.3 微球的應用 72
5.3.1 微球在顯示領域的應用 73
5.3.2 微球在檢測領域的應用 74
5.3.3 微球在藥物釋放和傷口愈合領域的應用 76
5.3.4 微球在細胞培養領域的應用 78
5.3.5 微球在化妝品領域的應用 79
5.4 小結與展望 80
5.5 實驗案例 81
5.5.1 微流控制備光子晶體微球 81
5.5.2 微流控制備水凝膠微球 83
參考文獻 85
第六章 微流控技術制備納米材料 89
6.1 引言 89
6.2 微流控技術制備納米材料概述 89
6.2.1 微反應器內流體流動特征 90
6.2.2 微反應器內混合傳質過程 91
6.2.3 微反應器類型 91
6.3 基于微流控技術制備無機納米材料 92
6.3.1 納米碳酸鈣 92
6.3.2 納米硅材料 93
6.4 基于微流控技術制備量子點 94
6.4.1 液滴微流控法制備量子點 95
6.4.2 微流控紡絲化學法原位制備高穩定性量子點 96
6.4.3 磁熱微流控法快速連續制備量子點 97
6.5 基于微流控技術制備多功能納米雜化材料 99
6.5.1 納-微結構的量子點雜化材料 100
6.5.2 納-微復合結構金屬納米粒子修飾的雜化材料 100
6.6 微流控技術制備面向生物醫學應用的納米材料 103
6.6.1 面向癌癥診斷的納米材料 103
6.6.2 面向藥物負載的納米材料 104
6.7 小結與展望 105
6.8 實驗案例 107
6.8.1 紡絲化學法一步制備鈣鈦礦納米晶纖維膜 107
6.8.2 微流控法制備納米碳酸鈣 109
6.8.3 微流控法制備碳點 111
參考文獻 113
第七章 微流控紡絲及紡絲化學 117
7.1 引言 117
7.2 微流控紡絲技術分類 118
7.2.1 微流控紡絲 118
7.2.2 微流控靜電紡絲 118
7.2.3 微流控氣噴紡絲 122
7.2.4 微流控3D 打印紡絲 123
7.2.5 微流控3D 直寫打印 126
7.3 基于微流控紡絲技術構筑結構和功能可控的微/納米纖維 126
7.3.1 基于微流控紡絲技術制備多樣性微/納米纖維材料及其固化方法 126
7.3.2 基于微流控紡絲技術設計微/納米纖維結構 129
7.4 基于微流控紡絲技術對微/納米纖維進行功能化改性 134
7.4.1 通過構筑不同單元結構實現微/納米纖維的功能化 134
7.4.2 通過封裝功能材料實現微/納米纖維的功能化 135
7.4.3 通過纖維紡絲化學方法實現微/納米纖維的功能化 136
7.4.4 基于微流控紡絲技術構建微/納米纖維應用領域 139
7.5 小結與展望 142
7.6 實驗案例 142
7.6.1 微流控紡絲 142
7.6.2 微流控靜電紡絲 144
7.6.3 微流控濕法紡絲 146
7.6.4 微流控氣噴紡絲 147
7.6.5 微流控靜電-3D 打印紡絲技術 149
參考文獻 151
第八章 微流控技術制備先進材料 159
8.1 引言 159
8.2 基于微流控反應制備先進材料 160
8.2.1 微流控組裝構筑多維度凝膠材料 160
8.2.2 微流控反應制備光子帶隙超材料 162
8.2.3 微流控反應制備金屬-有機框架材料 165
8.2.4 微流控反應制備生物材料 167
8.2.5 微流控反應制備儲能材料 168
8.2.6 微流控反應制備手性材料 171
8.2.7 微流控反應制備藥物靶向材料 172
8.2.8 微流控反應制備高級催化材料 173
8.2.9 微流控反應制備先進有機熒光材料 177
8.3 小結和展望 178
8.4 實驗案例 179
8.4.1 微流控技術制備光子帶隙超材料 179
8.4.2 液滴微流控制備沸石咪唑酯骨架材料 180
參考文獻 182
第九章 微流控反應合成精細化學品 189
9.1 引言 189
9.2 微流控技術應用于硝化反應 189
9.2.1 芳香化合物的硝化 190
9.2.2 雜環化合物的硝化 191
9.2.3 微流控用于硝化的局限性以及在放大生產中的適用性 192
9.3 微流控技術應用于氧化反應 193
9.3.1 烷烴的氧化 193
9.3.2 烯烴的氧化 194
9.3.3 醇的氧化 195
9.3.4 醛、酮的氧化 196
9.3.5 微流控用于氧化反應的局限性以及在放大生產中的適用性 196
9.4 微流控技術應用于氫化反應 197
9.4.1 烯烴的氫化 197
9.4.2 炔烴的氫化 198
9.4.3 醛、酮的氫化 198
9.4.4 硝基的氫化 198
9.4.5 微流控用于氫化反應的局限性以及在放大生產中的適用性 199
9.5 微流控技術應用于酯化反應 200
9.6 微流控技術應用于其他反應類型 201
9.7 微流控技術合成精細化學品典型設備和種類介紹 203
9.8 工業化裝置案例 204
9.9 總結與展望 205
9.10 實驗案例——連續流微流控反應器中鄰甲基環己基醋酸酯的合成 206
參考文獻 209
第十章 微流控技術構筑2D 和3D 結構材料 213
10.1 引言 213
10.2 傳統打印技術原理及局限性 214
10.2.1 擠出打印 214
10.2.2 噴墨打印 214
10.2.3 立體光刻 214
10.2.4 選擇性激光燒結 215
10.3 微流控打印技術原理及固化方式 215
10.3.1 微流控打印技術原理 215
10.3.2 微流控打印固化方式 216
10.4 微流控打印技術的應用 220
10.4.1 基于微流控技術構筑2D 圖案 220
10.4.2 基于微流控技術構筑3D 結構材料 224
10.5 小結與展望 230
10.6 實驗案例 231
10.6.1 基于微流控3D 打印技術構筑2D 圖案 231
10.6.2 微流控3D 打印凝膠耳朵 232
參考文獻 235
第十一章 微化工典型工業化裝置 239
11.1 引言 239
11.2 微化工反應器 239
11.2.1 工業微化工反應器概述 239
11.2.2 工業微化工反應器的優勢 240
11.2.3 工業微化工反應器的類型 240
11.2.4 微化工反應器的工業化案例 241
11.3 微精餾裝置 241
11.4 微化工典型工藝流程及應用案例 242
11.4.1 微化工典型工藝設計 242
11.4.2 微化工典型裝置及應用案例 243
11.5 微化工工業化的挑戰與展望 245
參考文獻 246
參考文獻 5
第二章 微流控技術基本特性及參數測定 9
2.1 引言 9
2.2 微流控技術的基本特性 9
2.3 微流控技術的物理參數測定 10
2.3.1 無量綱參數測定 10
2.3.2 多相微流體的性能傳遞 11
2.3.3 微通道內流體特性 14
2.3.4 微反應器參數測定 15
2.4 實驗案例 16
2.4.1 毛細管測表面張力實驗 16
2.4.2 示蹤法測流體流速 18
參考文獻 19
第三章 微流控芯片設計與制備 21
3.1 引言 21
3.2 微流控芯片的種類 21
3.2.1 合成篩選芯片 22
3.2.2 檢測分析芯片 23
3.2.3 器官芯片 25
3.3 微流控芯片的材料 26
3.3.1 無機材料 26
3.3.2 聚合物基材料 27
3.3.3 紙基材料 28
3.4 微流控芯片的加工方法 30
3.4.1 機械方法 30
3.4.2 能量輔助方法 31
3.4.3 微機電系統方法 33
3.5 實驗案例 34
3.5.1 紙基微流控芯片 34
3.5.2 毛細管微流控芯片 36
參考文獻 38
第四章 微流控液滴的制備與混合 41
4.1 引言 41
4.2 微液滴制備方法 42
4.2.1 微流控“主動法”生成液滴 43
4.2.2 微流控“被動法”生成液滴 45
4.2.3 微流體中復雜液滴的形成 47
4.3 液滴的混合 50
4.4 微液滴在不同領域的應用 52
4.4.1 微流控液滴技術應用于材料合成領域 52
4.4.2 微流控液滴技術應用于生物醫學領域 53
4.5 小結與展望 56
4.6 實驗案例 57
4.6.1 微流控單相液滴的制備 57
4.6.2 Janus 幾何結構液滴的制備 59
參考文獻 61
第五章 微流控技術制備微球 65
5.1 引言 65
5.2 微流控技術制備微球概述 66
5.2.1 微流控技術制備微球的基本原理 66
5.2.2 微流控技術制備微球的影響因素 67
5.2.3 微流控技術構筑形貌各異的微球 69
5.3 微球的應用 72
5.3.1 微球在顯示領域的應用 73
5.3.2 微球在檢測領域的應用 74
5.3.3 微球在藥物釋放和傷口愈合領域的應用 76
5.3.4 微球在細胞培養領域的應用 78
5.3.5 微球在化妝品領域的應用 79
5.4 小結與展望 80
5.5 實驗案例 81
5.5.1 微流控制備光子晶體微球 81
5.5.2 微流控制備水凝膠微球 83
參考文獻 85
第六章 微流控技術制備納米材料 89
6.1 引言 89
6.2 微流控技術制備納米材料概述 89
6.2.1 微反應器內流體流動特征 90
6.2.2 微反應器內混合傳質過程 91
6.2.3 微反應器類型 91
6.3 基于微流控技術制備無機納米材料 92
6.3.1 納米碳酸鈣 92
6.3.2 納米硅材料 93
6.4 基于微流控技術制備量子點 94
6.4.1 液滴微流控法制備量子點 95
6.4.2 微流控紡絲化學法原位制備高穩定性量子點 96
6.4.3 磁熱微流控法快速連續制備量子點 97
6.5 基于微流控技術制備多功能納米雜化材料 99
6.5.1 納-微結構的量子點雜化材料 100
6.5.2 納-微復合結構金屬納米粒子修飾的雜化材料 100
6.6 微流控技術制備面向生物醫學應用的納米材料 103
6.6.1 面向癌癥診斷的納米材料 103
6.6.2 面向藥物負載的納米材料 104
6.7 小結與展望 105
6.8 實驗案例 107
6.8.1 紡絲化學法一步制備鈣鈦礦納米晶纖維膜 107
6.8.2 微流控法制備納米碳酸鈣 109
6.8.3 微流控法制備碳點 111
參考文獻 113
第七章 微流控紡絲及紡絲化學 117
7.1 引言 117
7.2 微流控紡絲技術分類 118
7.2.1 微流控紡絲 118
7.2.2 微流控靜電紡絲 118
7.2.3 微流控氣噴紡絲 122
7.2.4 微流控3D 打印紡絲 123
7.2.5 微流控3D 直寫打印 126
7.3 基于微流控紡絲技術構筑結構和功能可控的微/納米纖維 126
7.3.1 基于微流控紡絲技術制備多樣性微/納米纖維材料及其固化方法 126
7.3.2 基于微流控紡絲技術設計微/納米纖維結構 129
7.4 基于微流控紡絲技術對微/納米纖維進行功能化改性 134
7.4.1 通過構筑不同單元結構實現微/納米纖維的功能化 134
7.4.2 通過封裝功能材料實現微/納米纖維的功能化 135
7.4.3 通過纖維紡絲化學方法實現微/納米纖維的功能化 136
7.4.4 基于微流控紡絲技術構建微/納米纖維應用領域 139
7.5 小結與展望 142
7.6 實驗案例 142
7.6.1 微流控紡絲 142
7.6.2 微流控靜電紡絲 144
7.6.3 微流控濕法紡絲 146
7.6.4 微流控氣噴紡絲 147
7.6.5 微流控靜電-3D 打印紡絲技術 149
參考文獻 151
第八章 微流控技術制備先進材料 159
8.1 引言 159
8.2 基于微流控反應制備先進材料 160
8.2.1 微流控組裝構筑多維度凝膠材料 160
8.2.2 微流控反應制備光子帶隙超材料 162
8.2.3 微流控反應制備金屬-有機框架材料 165
8.2.4 微流控反應制備生物材料 167
8.2.5 微流控反應制備儲能材料 168
8.2.6 微流控反應制備手性材料 171
8.2.7 微流控反應制備藥物靶向材料 172
8.2.8 微流控反應制備高級催化材料 173
8.2.9 微流控反應制備先進有機熒光材料 177
8.3 小結和展望 178
8.4 實驗案例 179
8.4.1 微流控技術制備光子帶隙超材料 179
8.4.2 液滴微流控制備沸石咪唑酯骨架材料 180
參考文獻 182
第九章 微流控反應合成精細化學品 189
9.1 引言 189
9.2 微流控技術應用于硝化反應 189
9.2.1 芳香化合物的硝化 190
9.2.2 雜環化合物的硝化 191
9.2.3 微流控用于硝化的局限性以及在放大生產中的適用性 192
9.3 微流控技術應用于氧化反應 193
9.3.1 烷烴的氧化 193
9.3.2 烯烴的氧化 194
9.3.3 醇的氧化 195
9.3.4 醛、酮的氧化 196
9.3.5 微流控用于氧化反應的局限性以及在放大生產中的適用性 196
9.4 微流控技術應用于氫化反應 197
9.4.1 烯烴的氫化 197
9.4.2 炔烴的氫化 198
9.4.3 醛、酮的氫化 198
9.4.4 硝基的氫化 198
9.4.5 微流控用于氫化反應的局限性以及在放大生產中的適用性 199
9.5 微流控技術應用于酯化反應 200
9.6 微流控技術應用于其他反應類型 201
9.7 微流控技術合成精細化學品典型設備和種類介紹 203
9.8 工業化裝置案例 204
9.9 總結與展望 205
9.10 實驗案例——連續流微流控反應器中鄰甲基環己基醋酸酯的合成 206
參考文獻 209
第十章 微流控技術構筑2D 和3D 結構材料 213
10.1 引言 213
10.2 傳統打印技術原理及局限性 214
10.2.1 擠出打印 214
10.2.2 噴墨打印 214
10.2.3 立體光刻 214
10.2.4 選擇性激光燒結 215
10.3 微流控打印技術原理及固化方式 215
10.3.1 微流控打印技術原理 215
10.3.2 微流控打印固化方式 216
10.4 微流控打印技術的應用 220
10.4.1 基于微流控技術構筑2D 圖案 220
10.4.2 基于微流控技術構筑3D 結構材料 224
10.5 小結與展望 230
10.6 實驗案例 231
10.6.1 基于微流控3D 打印技術構筑2D 圖案 231
10.6.2 微流控3D 打印凝膠耳朵 232
參考文獻 235
第十一章 微化工典型工業化裝置 239
11.1 引言 239
11.2 微化工反應器 239
11.2.1 工業微化工反應器概述 239
11.2.2 工業微化工反應器的優勢 240
11.2.3 工業微化工反應器的類型 240
11.2.4 微化工反應器的工業化案例 241
11.3 微精餾裝置 241
11.4 微化工典型工藝流程及應用案例 242
11.4.1 微化工典型工藝設計 242
11.4.2 微化工典型裝置及應用案例 243
11.5 微化工工業化的挑戰與展望 245
參考文獻 246
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