一种基于微流控液滴技术的聚合物微马达制备方法

1.在本发明属于微纳器件技术领域，特别涉及一种基于微流控液滴技术的聚合物微马达制备方法。


背景技术：

2.工业化的快速发展导致大量有害有机污染物排放到水体中，为了保护人类健康和环境，需要通过生物、物理或化学方法处理污染物。然而，这些方法处理污染物的效率受到扩散和传质的限制，需要外部搅拌手段来提高处理效率，致使污水处理成本居高不下。
3.自驱动微纳马达是当今微纳米科学研究的前沿领域之一。相对于传统微纳米颗粒，微纳马达的可控自主运动特性使之在水处理领域具备明显优势，为水处理技术的开发提供了新视野和新思路。微纳马达能够将外部能量转化为自主的连续运动，产生有效的微混合，克服扩散传质的限制，在没有外部搅拌的情况下显著改善其活性表面与目标污染物的相互作用，提高效率，并缩短处理时间。
4.目前，常见的微纳马达制备技术有模板电沉积技术、纳米自卷曲技术、层层自组装技术和物理气相沉积技术等。但是，这些技术普遍存在工艺复杂、需要特殊设备、成本昂贵、表面修饰难度大和难以大规模批量生产等问题。如何实现微纳马达的低成本、高通量制备以及精确调控微纳马达的运动行为和性能，使其完成各种复杂任务已成为当今微纳马达研究的重点。
5.本发明通过微流控液滴技术制备了一种聚合物微马达，在微马达表面负载纳米二氧化锰和四氧化三铁，通过二氧化锰分解过氧化氢产生氧气气泡驱动微马达运动，四氧化三铁与过氧化氢组成的类fenton体系氧化降解水中有机污染物；微马达中的磁性四氧化三铁使得易于控制其运动方向，并有利于回收。微流控技术制备的微马达成本低，易于调控，便于批量生产。所以，本发明所制备的微马达在有机废水处理领域具有广阔应用前景。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于微流控液滴技术的聚合物微马达制备方法。该方法制备的微马达结构和组成易于调控、稳定性良好，并且工艺简单、成本低廉、环境友好、易于回收。
7.本发明的技术方案是：首先配制含有纳米四氧化三铁、光引发剂、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体（etpta）和低聚物聚乙二醇二丙烯酸酯（pegda）的混合物作为分散相一，含有二氧化锰纳米粒子的葡聚糖（dex）水溶液作为分散相二，含有司班80的石蜡油作为连续相，控制一定的流速，使得分散相一、分散相二和连续相通过自制的双通道毛细管微流体装置，在收集管道中形成复合乳液，紫外光照射收集的乳液使其固化，形成表面具有凹陷的聚合物微马达。该微马达可通过二氧化锰催化分解过氧化氢，通过产生的氧气气泡推动其运动；同时，四氧化三铁与过氧化氢组成的类fenton体系氧化降解水中有机污染物。。
8.本发明涉及一种基于微流控液滴技术的聚合物微马达制备方法，包括以下步骤：
（1）功能性纳米粒子制备二氧化锰纳米粒子制备：称取1.94 g高锰酸钾和0.845 g硫酸锰溶解在15 ml去离子水中，并加入1.0 ml油酸，然后转移到具有特氟龙内衬的高压釜中，在160 ℃下反应12小时，用去离子水和乙醇洗涤产物，并在60 ℃下烘干备用；四氧化三铁纳米粒子制备：将2.6 g fecl3·
6h2o、1.0 g柠檬酸钠和4.0 g乙酸钠溶解在80 ml乙二醇中，磁力搅拌1.5小时，然后将所得黄色溶液转移到具有特氟龙内衬的高压釜中，在200 ℃下反应10小时，用去离子水和乙醇洗涤产物，并在60 ℃下烘干备用；（2）配制分散相一、分散相二、连续相和接收相分散相一：配制体积比为1:1的etpta与pegda的混合物2ml，向该混合物中加入光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和0.005~0.02 g四氧化三铁纳米粒子，其中2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的质量百分比浓度为0.5~2.0%，最后将上述溶液超声处理30 min，即为分散相一；分散相二：向2.0 ml质量百分比浓度为10%的葡聚糖水溶液中加入0.006~0.024 g二氧化锰纳米粒子，再加入0.005~0.02 g光引发剂2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，将上述溶液超声处理20 min，再将上述溶液震荡24小时，即为分散相二；连续相：配制含有司班80的液体石蜡溶液，其中司班80的质量百分比浓度为1.5%，搅拌2小时后备用；接收相：接收相溶液由两层互不相溶的液体组成，上层液体为含有司班80的液体石蜡，下层液体为含有司班80的二甲基硅油，其中司班80的质量百分比浓度均为1.5%；（3）分别将分散相一、分散相二和连续相注入到自制的图1所示的双通道不锈钢毛细管微流控装置中，分散相一与分散相二的流量均为200~400 μl/h，连续相的流量为2~6 μl/h，在接收管道中形成单分散复合乳液，然后用接收相收集；（4）获得的乳液静置5 min后，置于10 w聚光紫外固化灯下照射10 min，待其固化后，用无水乙醇和水洗涤，并于60 ℃烘干，即为聚合物微马达。。
[0009]
本发明所述方法优先使用结构如图1所示的自制双通道不锈钢毛细管微流控装置，该装置由两根长160 mm、内径0.15 mm和外径0.31 mm的不锈钢毛细管和一个金属t型三通管自制而成。
[0010]
一种基于微流控液滴技术的可精确调控形态的微马达，采用复合乳液模板法，通过紫外固化制备而成。通过合理调控分散相一、分散相二以及连续相的流量，在t型三通管的出口处，由于连续相剪切力大于分散相一和分散相二的界面张力，分散相一被剪切成油滴，分散相二被剪切成水滴，又因为油滴与水滴之间的表面张力大于油滴与连续相的表面张力、水滴与连续相的表面张力之和，所以油滴被水滴部分吞没。由于pegda既可以溶于etpta中，也可以溶于水中，所以，油相中的pegda会慢慢进入水相中。当pegda在水相中达到一定浓度时，水滴会分成两相，一相主要是pegda，另一相主要是水，即发生了相分离。
[0011]
接收相溶液由两层互不相溶的液体组成。因为复合乳液滴的密度大于液体石蜡小于下层二甲基硅油的密度，因此乳液滴会悬浮在接收相两层液体交界处。收集的复合乳液滴，静置5 min，待相分离完成后，紫外固化灯下进行固化。由于油滴中的etpta和水滴中的pegda均发生光聚合反应，体积収缩，使得水相中的葡聚糖水滴发生破裂，从而形成具有凹陷的聚合物微马达，二氧化锰纳米粒子主要分布于微马达的凹面处，而四氧化三铁纳米粒
子主要分布于微马达表面（图2为微马达形成过程示意图）。
[0012]
所述一种基于微流控液滴技术的聚合物微马达应用于处理有机废水，其特征在于：在室温下，向有机废水中加入过氧化氢作为氧化剂，并加入微马达和表面活性剂，对水中有机污染物进行催化氧化降解，间隔一定时间取样分析有机污染物浓度，并计算有机污染物降解率。
[0013]
本发明相对于现有技术的优势主要体现在：（1）本发明使用的光固化材料为乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和聚乙二醇二丙烯酸酯，对紫外线有着较强的反应活性，固化时间短，固化速度快。
[0014]
（2）本发明使用的催化剂为二氧化锰，相比较铂、银等贵金属更为廉价，无需外界提供能源，过氧化氢充当微马达运动的燃料和有机污染物降解的氧化剂。
[0015]
（3）葡聚糖水滴破裂后，残留的葡聚糖可使得凹陷处粗糙，增大了表面积，更容易附着大量纳米粒子，也有利于氧气气泡的形成，使得微马达具有更快的运动速率。
[0016]
（4）本发明所制备的微马达为近似流线型，其形貌易于调控，当在水中运动时，受到的阻力较小，运动速率快。
[0017]
（5）本发明采用微流控法制备微马达，相较于搅拌分散法，具有制备方法简单，形状和尺寸易于精确调控等优点。
[0018]
（6）本发明所制备微马达具有成本低，无需使用昂贵的设备，操作方便，便于批量生产，不但具有良好的运动性能，而且能有效催化降解水中有机污染物，在环境治理领域具有广阔应用前景。
附图说明
[0019]
图1 为本发明制备单分散复合乳液的微流控装置示意图。
[0020]
图2 为本发明制备的微马达形成过程示意图图3 为实施例1制备的微马达光学显微镜照片。
具体实施方式
[0021]
下面对本发明的具体实施方式作进一步的解释说明，但是本发明要求保护的范围并不仅限于此。
[0022]
实施例1（1）功能性纳米粒子制备二氧化锰纳米粒子制备：称取1.94 g高锰酸钾和0.845 g硫酸锰溶解在15 ml去离子水中，并加入1.0 ml油酸，然后转移到具有特氟龙内衬的高压釜中，在160 ℃下反应12小时，用去离子水和乙醇洗涤产物，并在60 ℃下烘干备用；四氧化三铁纳米粒子制备：将2.6 g fecl3·
6h2o、1.0 g柠檬酸钠和4.0 g乙酸钠溶解在80 ml乙二醇中，磁力搅拌1.5小时，然后将所得黄色溶液转移到具有特氟龙内衬的高压釜中，在200 ℃下反应10小时，用去离子水和乙醇洗涤产物，并在60 ℃下烘干备用；（2）配制分散相一、分散相二、连续相和接收相分散相一：配制体积比为1:1的etpta与pegda的混合物2ml，向该混合物中加入光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和0.01 g四氧化三铁纳米粒子，其中2-羟基-2-甲
基-1-苯基-1-丙酮的质量百分比浓度为1.0%，最后将上述溶液超声处理30 min，即为分散相一；分散相二：向2.0 ml质量百分比浓度为10%的葡聚糖水溶液中加入0.012 g二氧化锰纳米粒子，再加入0.01 g光引发剂2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，将上述溶液超声处理20 min，再将上述溶液震荡24小时，即为分散相二；连续相：配制含有司班80的液体石蜡溶液，其中司班80的质量百分比浓度为1.5%，搅拌2小时后备用；接收相：接收相溶液由两层互不相溶的液体组成，上层液体为含有司班80的液体石蜡，下层液体为含有司班80的二甲基硅油，其中司班80的质量百分比浓度均为1.5%；（3）分别将分散相一、分散相二和连续相注入到自制的图1所示的双通道不锈钢毛细管微流控装置中，分散相一与分散相二的流量均为300 μl/h，连续相的流量为4 ml/h，在接收管道中形成单分散复合乳液，然后用接收相收集；（4）获得的乳液静置5 min后，置于10 w聚光紫外固化灯下照射10 min，待其固化后，用无水乙醇和水洗涤，并于60 ℃烘干，即为聚合物微马达。
[0023]
（5）微马达催化氧化降解水中有机污染物的性能评价在室温下，取1.5 ml质量百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液、0.12 ml浓度为100 mg/l的亚甲基蓝溶液、2.38 ml去离子水和30 μl表面活性剂tritonx-100置于玻璃比色皿中，然后加入18 mg微马达，用紫外可见分光光度计在664 nm处测定水溶液中亚甲基蓝的浓度。反应300 min后，亚甲基蓝的降解率为83.6%。
[0024]
实施例2（1）功能性纳米粒子制备二氧化锰纳米粒子制备：称取1.94 g高锰酸钾和0.845 g硫酸锰溶解在15 ml去离子水中，并加入1.0 ml油酸，然后转移到具有特氟龙内衬的高压釜中，在160 ℃下反应12小时，用去离子水和乙醇洗涤产物，并在60 ℃下烘干备用；四氧化三铁纳米粒子制备：将2.6 g fecl3·
6h2o、1.0 g柠檬酸钠和4.0 g乙酸钠溶解在80 ml乙二醇中，磁力搅拌1.5小时，然后将所得黄色溶液转移到具有特氟龙内衬的高压釜中，在200 ℃下反应10小时，用去离子水和乙醇洗涤产物，并在60 ℃下烘干备用；（2）配制分散相一、分散相二、连续相和接收相分散相一：配制体积比为1:1的etpta与pegda的混合物2ml，向该混合物中加入光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和0.005 g四氧化三铁纳米粒子，其中2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的质量百分比浓度为2.0%，最后将上述溶液超声处理30 min，即为分散相一；分散相二：向2.0 ml质量百分比浓度为10%的葡聚糖水溶液中加入0.012 g二氧化锰纳米粒子，再加入0.01 g光引发剂2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，将上述溶液超声处理20 min，再将上述溶液震荡24小时，即为分散相二；连续相：配制含有司班80的液体石蜡溶液，其中司班80的质量百分比浓度为1.5%，搅拌2小时后备用；接收相：接收相溶液由两层互不相溶的液体组成，上层液体为含有司班80的液体石蜡，下层液体为含有司班80的二甲基硅油，其中司班80的质量百分比浓度均为1.5%；
（3）分别将分散相一、分散相二和连续相注入到自制的图1所示的双通道不锈钢毛细管微流控装置中，分散相一与分散相二的流量均为400 μl/h，连续相的流量为5 ml/h，在接收管道中形成单分散复合乳液，然后用接收相收集；（4）获得的乳液静置5 min后，置于10 w聚光紫外固化灯下照射10 min，待其固化后，用无水乙醇和水洗涤，并于60 ℃烘干，即为聚合物微马达。
[0025]
（5）微马达催化氧化降解水中有机污染物的性能评价在室温下，取1.5 ml质量百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液、0.12 ml浓度为100 mg/l的亚甲基蓝溶液、2.38 ml去离子水和30 μl表面活性剂tritonx-100置于玻璃比色皿中，然后加入18 mg微马达，用紫外可见分光光度计在664 nm处测定水溶液中亚甲基蓝的浓度。反应300 min后，亚甲基蓝的降解率为78.2%。
[0026]
实施例3（1）功能性纳米粒子制备二氧化锰纳米粒子制备：称取1.94 g高锰酸钾和0.845 g硫酸锰溶解在15 ml去离子水中，并加入1.0 ml油酸，然后转移到具有特氟龙内衬的高压釜中，在160 ℃下反应12小时，用去离子水和乙醇洗涤产物，并在60 ℃下烘干备用；四氧化三铁纳米粒子制备：将2.6 g fecl3·
6h2o、1.0 g柠檬酸钠和4.0 g乙酸钠溶解在80 ml乙二醇中，磁力搅拌1.5小时，然后将所得黄色溶液转移到具有特氟龙内衬的高压釜中，在200 ℃下反应10小时，用去离子水和乙醇洗涤产物，并在60 ℃下烘干备用；（2）配制分散相一、分散相二、连续相和接收相分散相一：配制体积比为1:1的etpta与pegda的混合物2ml，向该混合物中加入光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和0.01 g四氧化三铁纳米粒子，其中2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的质量百分比浓度为0.5%，最后将上述溶液超声处理30 min，即为分散相一；分散相二：向2.0 ml质量百分比浓度为10%的葡聚糖水溶液中加入0.024 g二氧化锰纳米粒子，再加入0.02 g光引发剂2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，将上述溶液超声处理20 min，再将上述溶液震荡24小时，即为分散相二；连续相：配制含有司班80的液体石蜡溶液，其中司班80的质量百分比浓度为1.5%，搅拌2小时后备用；接收相：接收相溶液由两层互不相溶的液体组成，上层液体为含有司班80的液体石蜡，下层液体为含有司班80的二甲基硅油，其中司班80的质量百分比浓度均为1.5%；（3）分别将分散相一、分散相二和连续相注入到自制的图1所示的双通道不锈钢毛细管微流控装置中，分散相一与分散相二的流量均为300 μl/h，连续相的流量为4 ml/h，在接收管道中形成单分散复合乳液，然后用接收相收集；（4）获得的乳液静置5 min后，置于10 w聚光紫外固化灯下照射10 min，待其固化后，用无水乙醇和水洗涤，并于60 ℃烘干，即为聚合物微马达。
[0027]
（5）微马达催化氧化降解水中有机污染物的性能评价在室温下，取1.5 ml质量百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液、0.12 ml浓度为100 mg/l的亚甲基蓝溶液、2.38 ml去离子水和30 μl表面活性剂tritonx-100置于玻璃比色皿中，然后加入18 mg微马达，用紫外可见分光光度计在664 nm处测定水溶液中亚甲基蓝的浓
度。反应300 min后，亚甲基蓝的降解率为87.5%。
[0028]
实施例4（1）功能性纳米粒子制备二氧化锰纳米粒子制备：称取1.94 g高锰酸钾和0.845 g硫酸锰溶解在15 ml去离子水中，并加入1.0 ml油酸，然后转移到具有特氟龙内衬的高压釜中，在160 ℃下反应12小时，用去离子水和乙醇洗涤产物，并在60 ℃下烘干备用；四氧化三铁纳米粒子制备：将2.6 g fecl3·
6h2o、1.0 g柠檬酸钠和4.0 g乙酸钠溶解在80 ml乙二醇中，磁力搅拌1.5小时，然后将所得黄色溶液转移到具有特氟龙内衬的高压釜中，在200 ℃下反应10小时，用去离子水和乙醇洗涤产物，并在60 ℃下烘干备用；（2）配制分散相一、分散相二、连续相和接收相分散相一：配制体积比为1:1的etpta与pegda的混合物2ml，向该混合物中加入光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和0.02 g四氧化三铁纳米粒子，其中2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的质量百分比浓度为1.0%，最后将上述溶液超声处理30 min，即为分散相一；分散相二：向2.0 ml质量百分比浓度为10%的葡聚糖水溶液中加入0.012 g二氧化锰纳米粒子，再加入0.005 g光引发剂2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，将上述溶液超声处理20 min，再将上述溶液震荡24小时，即为分散相二；连续相：配制含有司班80的液体石蜡溶液，其中司班80的质量百分比浓度为1.5%，搅拌2小时后备用；接收相：接收相溶液由两层互不相溶的液体组成，上层液体为含有司班80的液体石蜡，下层液体为含有司班80的二甲基硅油，其中司班80的质量百分比浓度均为1.5%；（3）分别将分散相一、分散相二和连续相注入到自制的图1所示的双通道不锈钢毛细管微流控装置中，分散相一与分散相二的流量均为200 μl/h，连续相的流量为2 ml/h，在接收管道中形成单分散复合乳液，然后用接收相收集；（4）获得的乳液静置5 min后，置于10 w聚光紫外固化灯下照射10 min，待其固化后，用无水乙醇和水洗涤，并于60 ℃烘干，即为聚合物微马达。
[0029]
（5）微马达催化氧化降解水中有机污染物的性能评价在室温下，取1.5 ml质量百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液、0.12 ml浓度为100 mg/l的亚甲基蓝溶液、2.38 ml去离子水和30 μl表面活性剂tritonx-100置于玻璃比色皿中，然后加入18 mg微马达，用紫外可见分光光度计在664 nm处测定水溶液中亚甲基蓝的浓度。反应300 min后，亚甲基蓝的降解率为85.1%。
[0030]
实施例5（1）功能性纳米粒子制备二氧化锰纳米粒子制备：称取1.94 g高锰酸钾和0.845 g硫酸锰溶解在15 ml去离子水中，并加入1.0 ml油酸，然后转移到具有特氟龙内衬的高压釜中，在160 ℃下反应12小时，用去离子水和乙醇洗涤产物，并在60 ℃下烘干备用；四氧化三铁纳米粒子制备：将2.6 g fecl3·
6h2o、1.0 g柠檬酸钠和4.0 g乙酸钠溶解在80 ml乙二醇中，磁力搅拌1.5小时，然后将所得黄色溶液转移到具有特氟龙内衬的高压釜中，在200 ℃下反应10小时，用去离子水和乙醇洗涤产物，并在60 ℃下烘干备用；
（2）配制分散相一、分散相二、连续相和接收相分散相一：配制体积比为1:1的etpta与pegda的混合物2ml，向该混合物中加入光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和0.01 g四氧化三铁纳米粒子，其中2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的质量百分比浓度为1.0%，最后将上述溶液超声处理30 min，即为分散相一；分散相二：向2.0 ml质量百分比浓度为10%的葡聚糖水溶液中加入0.006 g二氧化锰纳米粒子，再加入0.01 g光引发剂2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，将上述溶液超声处理20 min，再将上述溶液震荡24小时，即为分散相二；连续相：配制含有司班80的液体石蜡溶液，其中司班80的质量百分比浓度为1.5%，搅拌2小时后备用；接收相：接收相溶液由两层互不相溶的液体组成，上层液体为含有司班80的液体石蜡，下层液体为含有司班80的二甲基硅油，其中司班80的质量百分比浓度均为1.5%；（3）分别将分散相一、分散相二和连续相注入到自制的图1所示的双通道不锈钢毛细管微流控装置中，分散相一与分散相二的流量均为300 μl/h，连续相的流量为6 ml/h，在接收管道中形成单分散复合乳液，然后用接收相收集；（4）获得的乳液静置5 min后，置于10 w聚光紫外固化灯下照射10 min，待其固化后，用无水乙醇和水洗涤，并于60 ℃烘干，即为聚合物微马达。
[0031]
（5）微马达催化氧化降解水中有机污染物的性能评价在室温下，取1.5 ml质量百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液、0.12 ml浓度为100 mg/l的亚甲基蓝溶液、2.38 ml去离子水和30 μl表面活性剂tritonx-100置于玻璃比色皿中，然后加入18 mg微马达，用紫外可见分光光度计在664 nm处测定水溶液中亚甲基蓝的浓度。反应300 min后，亚甲基蓝的降解率为78.8%。

技术特征：
1.一种基于微流控液滴技术的聚合物微马达制备方法，其特征在于：按以下步骤进行，（1）功能性纳米粒子制备二氧化锰纳米粒子制备：称取1.94 g高锰酸钾和0.845 g硫酸锰溶解在15 ml去离子水中，并加入1.0 ml油酸，然后转移到具有特氟龙内衬的高压釜中，在160 ℃下反应12小时，用去离子水和乙醇洗涤产物，并在60 ℃下烘干备用；四氧化三铁纳米粒子制备：将2.6 g fecl3
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6h2o、1.0 g柠檬酸钠和4.0 g乙酸钠溶解在80 ml乙二醇中，磁力搅拌1.5小时，然后将所得黄色溶液转移到具有特氟龙内衬的高压釜中，在200 ℃下反应10小时，用去离子水和乙醇洗涤产物，并在60 ℃下烘干备用；（2）配制分散相一、分散相二、连续相和接收相分散相一：配制体积比为1:1的etpta与pegda的混合物2ml，向该混合物中加入光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和0.005~0.02 g四氧化三铁纳米粒子，其中2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的质量百分比浓度为0.5 ~2.0%，最后将上述溶液超声处理30 min，即为分散相一；分散相二：向2.0 ml质量百分比浓度为10%的葡聚糖水溶液中加入0.006~0.024 g二氧化锰纳米粒子，再加入0.005~0.02 g光引发剂2-羟基-2-甲基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮，将上述溶液超声处理20 min，再将上述溶液震荡24小时，即为分散相二；连续相：配制含有司班80的液体石蜡溶液，其中司班80的质量百分比浓度为1.5%，搅拌2小时后备用；接收相：接收相溶液由两层互不相溶的液体组成，上层液体为含有司班80的液体石蜡，下层液体为含有司班80的二甲基硅油，其中司班80的质量百分比浓度均为1.5%；（3）分别将分散相一、分散相二和连续相注入到自制的图1所示的双通道不锈钢毛细管微流控装置中，分散相一与分散相二的流量均为200~400 μl/h，连续相的流量为2~6 μl/h，在接收管道中形成单分散复合乳液，然后用接收相收集；（4）获得的乳液静置5 min后，置于10 w聚光紫外固化灯下照射10 min，待其固化后，用无水乙醇和水洗涤，并于60 ℃烘干，即为聚合物微马达。

技术总结
本发明属于微纳器件技术领域，公开了一种基于微流控液滴技术的聚合物微马达制备方法。首先配制含有纳米四氧化三铁、光引发剂、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和聚乙二醇二丙烯酸酯的混合物作为分散相一，含有纳米二氧化锰的葡聚糖水溶液作为分散相二，含有司班80的石蜡油作为连续相；然后，控制一定的流速，使得分散相一、分散相二和连续相通过自制的双通道毛细管微流体装置，在收集管道中形成复合乳液；最后，紫外光照射收集的乳液使其固化，形成表面具有凹陷的聚合物微马达。该微马达可通过二氧化锰催化分解过氧化氢，通过产生的氧气气泡推动其运动；同时，四氧化三铁与过氧化氢组成的类Fenton体系氧化降解水中有机污染物。所以，该微马达在环境治理领域具有广阔应用前景。景。景。


技术研发人员：国伟林 曲程杰 王荣耀 耿秀森 蒯江姗 李新宇
受保护的技术使用者：济南大学
技术研发日：2022.09.27
技术公布日：2023/8/24