CN106348252B - 一种单分散的氧化物微球及其微流控制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种单分散的氧化物微球，其直径分布在2μm～400μm之间的某一范围内，并且所述氧化物微球的直径变异系数D_CV≤0.03；所述氧化物微球中的氧化物选自硅的氧化物、金属氧化物中的至少一种。本申请还公开了一种单分散氧化物微球的制备方法，通过将微流控方面用于材料合成领域，成功制备处理产品均一度高的微球样品，且微球粒径范围高度可控。

Description

一种单分散的氧化物微球及其微流控制备方法

技术领域

本申请涉及一种单分散的氧化物微球及其微流控制备方法，属于材料的微流控合成技术领域。

背景技术

二氧化硅微球是一种比较常规的氧化物材料，在众多领域都得到广泛的应用，比如作为催化剂载体、色谱分离填料、吸附剂、光学材料等。一般的，根据要求所制备SiO₂微球的直径尺寸，制备方法也区别较大。比如，纳米级别的SiO₂微球可以采用传统的Stober法来制备，在正硅酸乙酯-氨水-乙醇体系中利用正硅酸乙酯水解缩聚而成，其中氨水作为催化剂和调节剂，乙醇作为溶剂。Stober法只适合制备粒径小于1微米的微球，并且其单分散性、窄粒径分布和尺寸可调控制仍受到限制。另外，采用釜室搅拌法，通过在釜内强力搅拌将硅溶胶分散到油相中，然后再固化也可以得到纳米级微球，但该法所制颗粒其窄粒径分布宽，尺寸不可调控。采用微球模版法也可以制备二氧化硅球形，利用比如PS微球微模版，在球形模板上沉积SiO₂来制备。该工艺复杂，流程冗长。大尺寸二氧化硅微球一般采用喷雾干燥的方式来制备，通过将硅前驱体溶液喷射成液滴，并进一步通过热气干燥，从而得到二氧化硅微。该法制备的微球尺寸一般大于50微米，单分散性和尺寸可控性都比较差，容易产生空心微球。另外，经毛细管在油相中通过油柱成型，也可以制备得到二氧化硅微球，但所得微球尺寸较大，一般适合200微米以上微球的制备。微流控方法是比较新的一种制备液滴的方法。采用流体切割原理，可以制备大小均匀的液滴，液滴大小易控，然后通过后续处理来固化液滴。有文献报道在硅溶胶中添加光感材料，采用紫外照射固化的方法来制备微球，这种方法需要采用感光材料，成本较高；也有报道在硅溶胶中添加聚合前驱体，将生成的液滴滴入到含引发剂的油相中，通过引发聚合固化液滴，这需要避免液滴固化前融合，容易导致颗粒分布不均匀。也有报道在芯片中同时制备硅溶胶液滴和碱性液滴，通过复杂的匹配机制让一个硅溶胶液滴和一个碱性液滴融合，从而固化液滴，这种复杂匹配机制不具有长期可操作性。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供一种单分散的氧化物微球，所述氧化物微球单分散、形貌均一、粒径分布窄且具有较高的比表面积。

所述单分散的氧化物微球，其特征在于，所述氧化物微球的直径分布在2μm～400μm之间的某一范围内，并且所述氧化物微球的直径变异系数D_CV≤0.03；所述氧化物微球中的氧化物选自硅的氧化物、金属氧化物中的至少一种。

优选地，所述金属氧化物选自铜的氧化物、铁的氧化物、锌的氧化物、钛的氧化物中的至少一种。

优选地，所述氧化物微球的比表面积为100m²/g～600m²/g。

根据本申请的又一方面，提供了一种单分散氧化物微球的制备方法，通过将微流控方面用于材料合成领域，成功制备处理产品均一度高的微球样品，且微球粒径范围高度可控。

所述制备方法，其特征在于，在微流控芯片上，将含有硅源和/或金属源的水相液滴与含有沉淀剂的油相接触，沉淀剂进入水相液滴将液滴固化形成固体颗粒，固体颗粒经洗涤、干燥，即得到所述单分散的氧化物微球。

所述硅源为硅溶胶；所述金属源选自金属氧化物溶胶和/或金属离子。进一步优选地，所述金属源选自钛溶胶、铜离子(Cu²⁺和/或Cu⁺)、铁离子(Fe²⁺和/或Fe³⁺)、锌离子Zn²⁺中的至少一种。

优选地，所述沉淀剂选自有机胺中的至少一种。进一步优选地，所述油相中的沉淀剂选自三乙胺、二乙胺、一乙胺中的至少一种。沉淀剂通过液滴界面进入水相液滴，提高水相液滴的pH值，使含有硅源和/或金属源的水相液滴固化，从而得到颗粒。

优选地，所述含有沉淀剂的油相中，沉淀剂的含量为1wt％～20wt％。

优选地，所述含有沉淀剂的油相中，油相选自室温下可流动的液体油中的至少一种。进一步优选地，所述液体油选自矿物油、植物油、汽油中的至少一种。

本申请中，所述水相液滴通过微液滴技术得到，即在微尺度通道内，利用流动剪切力与表面张力之间的相互作用将连续流体分割分离成离散的小液滴的一种技术。优选地，所述水相液滴由连续水相经连续油相切割形成，所述连续油相中含有0.5wt％～10wt％的表面活性剂。进一步优选地，所述表面活性剂选自鲸蜡基聚乙二醇/聚丙二醇-10/1二甲基硅氧烷(简称EM90)、失水山梨醇脂肪酸酯类表面活性剂(也称司盘类表面活性剂)、聚山梨酯类表面活性剂(也称吐温类表面活性剂)中的至少一种。更进一步优选地，失水山梨醇脂肪酸酯类表面活性剂选自SP20、SP40、SP60、SP80中的至少一种；所述聚山梨酯类表面活性剂选自TW20、TW40、TW60、TW80中的至少一种。

优选地，所述微流控芯片上含有宽度为5μm～2mm，高度为5μm～2mm的微通道。本领域技术人员可根据实际生产的要求，选择每片微流控芯片上的微通道数量。所述微流控芯片采用光刻技术制备微通道结构模板，再采用倒模方法转移微通道结构到芯片中，再封接得到微流控芯片。芯片的材质可选自聚二甲基硅氧烷(简写为PDMS)、聚碳酸酯(简写为PC)、聚氯乙烯(简写为PVC)，聚甲基丙烯酸甲酯(简写为PMMA)、玻璃等。

本申请能产生的有益效果包括但不限于：

本申请在微流控芯片内在线固化硅溶胶液滴，制备得到高度均一的单分散氧化物微球，改进了氧化物微球的制备技术。

(1)与传统氧化二硅微球制备技术相比，本申请能够合成高圆度、单分散、尺寸高度均一且可控性强的二氧化硅微球。通过选择合适的微流控芯片的通道高度，结合油相和水相的流速控制，可以制备微球直径偏差3％以下，并且表面积可达600m²/g的微球。

(2)与现有的微流控芯片方法相比，本申请实现了在微通道内硅溶胶液滴的固化，从而避免了液滴融合而带来的尺寸分布不佳的问题，更有利于大规模的氧化硅微球的制备。

(3)与现有微流控工艺相比，本申请在原有液滴生产的基础上增加了在线固化液滴单元，通过在线引入沉淀剂在线固化液滴避免了液滴后期融合而带来的尺寸分布不均匀。

附图说明

图1是微流控芯片上水相液滴形成和沉淀剂加入的显微镜照片。

图2是液滴生成单元结构I和液滴固化单元II的结构图。

图3是微流控芯片上一个微通道的横截面显微镜照片。

图4是实施例1中微流控芯片上水相液滴形成和沉淀剂加入的显微镜照片。

图5是样品1^#的显微镜照片。

图6是样品2^#的显微镜照片。

图7是样品3^#的显微镜照片。

图8是样品4^#的显微镜照片。

图9是样品5^#的显微镜照片。

图10是样品6^#的显微镜照片。

图11是样品7^#的显微镜照片。

图12是样品8^#的显微镜照片。

图13是样品9^#的显微镜照片。

图14是样品10^#的显微镜照片。

图15是样品11^#的显微镜照片。

图16是样品12^#的显微镜照片。

图17是样品13^#的显微镜照片。

图18是样品14^#的显微镜照片。

图19是样品15^#的显微镜照片。

附图标记列表

1	连续水相
		2	连续油相
3	水相液滴

4	含有沉淀剂的油相
		5	固体颗粒
I	液滴生成单元
		II	液滴固化单元

具体实施方式

下面结合实施例和附图详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。

实施例中，显微镜照片在奥林巴斯公司生产的S8APO型显微镜上拍摄。实施例中，样品的比表面积采用麦克默瑞提克(Micromeritics)公司生产的Gemini VII型氮气物理吸附仪测定。

作为一种实施方式，所述单分散氧化物微球的制备主要通过以下步骤得到：

请参阅图1，在液滴生成单元I中，含有硅源和/或金属源的连续的水相1经过连续的油相2切割形成含有硅源和/或金属源的水相液滴3；水相液滴3生成后，在液滴固化单元II中与含有沉淀剂的油相4接触，含有沉淀剂的油相4中的沉淀剂穿过液滴界面进入水相液滴3，使水相液滴3中的pH值升高，进而将含有硅源和/或金属源的水相液滴3固化成固体颗粒5；固体颗粒5经收集管导入收集瓶中，经陈化、洗涤、过滤、干燥、焙烧，即得到所述单分散的氧化物微球。

请参阅图2，实施例中，采用PDMS材质的微流控芯片上，液滴生成单元结构I和液滴固化单元II的结构如图2所示。

请参阅图3，图3是微流控芯片上，其中一个微通道的横截面显微镜照片。

采用本申请所述的技术方案，可以通过调节含有硅源和/或金属源的连续的水相1的流速和连续的油相2的流速，调节水相液滴3的大小，进而控制最终单分散的氧化物微球的粒径。

实施例1

连续水相1为pH为2.5的硅溶胶的水溶液，其中SiO₂含量为10wt％，流速为1μL/min；连续的油相2为含4wt％表面活性剂EM90的矿物油，流速为6uL/min；含有沉淀剂的油相4为含1wt％三乙胺的矿物油，流速为2uL/min。液滴生成处通道的高度80μm，宽度100μm。在液滴生成单元I中，连续水相1通过注射泵导入水相通道中，连续的油相2通过两边的油相通道导入并切割水相1成水相液滴3，水相液滴3流入后端液滴固化单元II，含有沉淀剂的油相4接触，沉淀剂通过油水界面进入水相液滴3中，从而固化液滴形成固体颗粒5(如图4所示)。固化的液滴经内径为2mm长10cm的收集管收集到收集瓶中，60℃陈化24h，然后采用正己烷洗涤微球，抽滤，120℃干燥，得到SiO₂微球记为样品1^#，其显微镜照片如图5所示。从图5可以看出，样品1^#的直径约26μm，其直径变异系数D_CV为0.03，采用氮气物理吸附测试样品1^#，结果显示其比表面积为156m²/g。

实施例2

连续水相1为pH为2.5的硅溶胶的水溶液，其中SiO₂含量为10wt％，流速为18μL/min；连续的油相2为含4wt％表面活性剂EM90的矿物油，流速为25uL/min；含有沉淀剂的油相4为含2wt％三乙胺的矿物油，流速为20uL/min。液滴生成处通道的高度220μm，宽度220μm。在液滴生成单元I中，连续水相1通过注射泵导入水相通道中，连续的油相2通过两边的油相通道导入并切割水相1成水相液滴3，水相液滴3流入后端液滴固化单元II，含有沉淀剂的油相4接触，沉淀剂通过油水界面进入水相液滴3中，从而固化液滴形成固体颗粒5。固化的液滴经内径为2mm长10cm的收集管收集到收集瓶中，60℃陈化24h，然后采用正己烷洗涤微球，抽滤，120℃干燥，得到SiO₂微球记为样品2^#，其显微镜照片如图6所示。从图6可以看出，样品2^#的直径约104μm，其直径变异系数D_CV为0.02，采用氮气物理吸附测试样品2^#，结果显示其比表面积为549m²/g。

实施例3

连续水相1为pH为2.5的硅溶胶的水溶液，其中SiO₂含量为10wt％，流速为20μL/min；连续的油相2为含4wt％表面活性剂EM90的矿物油，流速为35uL/min；含有沉淀剂的油相4为含4wt％三乙胺的矿物油，流速为20uL/min。液滴生成处通道的高度220μm，宽度220μm。在液滴生成单元I中，连续水相1通过注射泵导入水相通道中，连续的油相2通过两边的油相通道导入并切割水相1成水相液滴3，水相液滴3流入后端液滴固化单元II，含有沉淀剂的油相4接触，沉淀剂通过油水界面进入水相液滴3中，从而固化液滴形成固体颗粒5。固化的液滴经内径为2mm长10cm的收集管收集到收集瓶中，60℃陈化24h，然后采用正己烷洗涤微球，抽滤，120℃干燥，得到SiO₂微球记为样品3^#，其显微镜照片如图7所示。从图7可以看出，样品3^#的直径约80μm，其直径变异系数D_CV为0.01采用氮气物理吸附测试样品3^#，结果显示其比表面积为625m²/g。

实施例4

连续水相1为pH为2.5的硅溶胶的水溶液，其中SiO₂含量为10wt％，流速为5μL/min；连续的油相2为含4wt％表面活性剂EM90的矿物油，流速为30μL/min；含有沉淀剂的油相4为含2wt％三乙胺的矿物油，流速为20μL/min。液滴生成处通道的高度220μm，宽度220μm。在液滴生成单元I中，连续水相1通过注射泵导入水相通道中，连续的油相2通过两边的油相通道导入并切割水相1成水相液滴3，水相液滴3流入后端液滴固化单元II，含有沉淀剂的油相4接触，沉淀剂通过油水界面进入水相液滴3中，从而固化液滴形成固体颗粒5。固化的液滴经内径为2mm长10cm的收集管收集到收集瓶中，60℃陈化24h，然后采用正己烷洗涤微球，抽滤，120℃干燥，得到SiO₂微球记为样品4^#，其显微镜照片如图8所示。从图8可以看出，样品4^#的直径约74μm，其直径变异系数D_CV为0.02，采用氮气物理吸附测试样品4^#，结果显示其比表面积为583²/g。

实施例5

具体的实验过程和条件同实施例4，不同之处在于，连续水相1的流速改变为10μL/min，所得SiO₂微球记为样品5^#，其显微镜照片如图9所示。从图9可以看出，样品5^#的直径约84μm，其直径变异系数D_CV为0.02，采用氮气物理吸附测试样品5^#，结果显示其比表面积为590m²/g。

实施例6

具体的实验过程和条件同实施例4，不同之处在于，连续水相1的流速改变为15μL/min，所得SiO₂微球记为样品6^#，其显微镜照片如图10所示。从图10可以看出，样品6^#的直径约96μm，其直径变异系数D_CV为0.03，采用氮气物理吸附测试样品6^#，结果显示其比表面积为557m²/g。

实施例7

具体的实验过程和条件同实施例4，不同之处在于，连续水相1的流速改变为20μL/min，所得SiO₂微球记为样品7^#，其显微镜照片如图11所示。从图11可以看出，样品7^#的直径约104μm，其直径变异系数D_CV为0.02，采用氮气物理吸附测试样品7^#，结果显示其比表面积为520m²/g。

实施例8

连续水相1为pH为2.5的硅溶胶的水溶液，其中SiO₂含量为10wt％，流速为15μL/min；连续的油相2为含4wt％表面活性剂EM90的矿物油，流速为25μL/min；含有沉淀剂的油相4为含2wt％三乙胺的矿物油，流速为20μL/min。液滴生成处通道的高度200μm，宽度200μm。在液滴生成单元I中，连续水相1通过注射泵导入水相通道中，连续的油相2通过两边的油相通道导入并切割水相1成水相液滴3，水相液滴3流入后端液滴固化单元II，含有沉淀剂的油相4接触，沉淀剂通过油水界面进入水相液滴3中，从而固化液滴形成固体颗粒5。固化的液滴经内径为2mm长10cm的收集管收集到收集瓶中，60℃陈化24h，然后采用正己烷洗涤微球，抽滤，120℃干燥，再在550℃焙烧，得到SiO₂微球记为样品8^#，其显微镜照片如图12所示。从图12可以看出，样品8^#的直径约140μm，其直径变异系数D_CV为0.02。

实施例9

连续水相1为pH为2.5的硅溶胶的水溶液，其中SiO₂含量为10wt％，流速为20μL/min；连续的油相2为含2wt％表面活性剂SP80的矿物油，流速为30μL/min；含有沉淀剂的油相4为含2wt％三乙胺的矿物油，流速为20μL/min。液滴生成处通道的高度220μm，宽度220μm。在液滴生成单元I中，连续水相1通过注射泵导入水相通道中，连续的油相2通过两边的油相通道导入并切割水相1成水相液滴3，水相液滴3流入后端液滴固化单元II，含有沉淀剂的油相4接触，沉淀剂通过油水界面进入水相液滴3中，从而固化液滴形成固体颗粒5。固化的液滴经内径为2mm长10cm的收集管收集到收集瓶中，60℃陈化24h，然后采用正己烷洗涤微球，抽滤，120℃干燥，再在550℃焙烧，得到SiO₂微球记为样品9^#，其显微镜照片如图13所示。从图13可以看出，样品9^#的直径约90μm，其直径变异系数D_CV为0.03。

实施例10

连续水相1为pH为2.5的硅溶胶的水溶液，其中SiO₂含量为10wt％，流速为16μL/min；连续的油相2为含2wt％表面活性剂SP80的矿物油，流速为25μL/min；含有沉淀剂的油相4为含4wt％三乙胺的矿物油，流速为20μL/min。液滴生成处通道的高度220μm，宽度220μm。在液滴生成单元I中，连续水相1通过注射泵导入水相通道中，连续的油相2通过两边的油相通道导入并切割水相1成水相液滴3，水相液滴3流入后端液滴固化单元II，含有沉淀剂的油相4接触，沉淀剂通过油水界面进入水相液滴3中，从而固化液滴形成固体颗粒5。固化的液滴经内径为2mm长10cm的收集管收集到收集瓶中，60℃陈化24h，然后采用正己烷洗涤微球，抽滤，120℃干燥，得到SiO₂微球记为样品10^#，其显微镜照片如图14所示。从图14可以看出，样品10^#的直径约200μm，其直径变异系数D_CV为0.01。

实施例11

连续水相1为浓度0.5M的硝酸锌水溶液，流速为10μL/min；连续的油相2为含4wt％表面活性剂EM90的矿物油，流速为30μL/min；含有沉淀剂的油相4为含10wt％三乙胺的矿物油，流速为30μL/min。液滴生成处通道的高度220μm，宽度220μm。在液滴生成单元I中，连续水相1通过注射泵导入水相通道中，连续的油相2通过两边的油相通道导入并切割水相1成水相液滴3，水相液滴3流入后端液滴固化单元II，含有沉淀剂的油相4接触，沉淀剂通过油水界面进入水相液滴3中，从而固化液滴形成固体颗粒5。固化的液滴经内径为2mm长10cm的收集管收集到收集瓶中，60℃陈化24h，然后采用正己烷洗涤微球，抽滤，120℃干燥，得到ZnO微球记为样品11^#，其显微镜照片如图15所示。从图15可以看出，样品11^#的直径约200μm，其直径变异系数D_CV为0.02。

实施例12

连续水相1为pH为2.5的硅溶胶的水溶液，其中SiO₂含量为10wt％，流速为18μL/min；连续的油相2为含4wt％表面活性剂EM90的矿物油，流速为25μL/min；含有沉淀剂的油相4为含2wt％三乙胺的矿物油，流速为20μL/min。液滴生成处通道的高度200μm，宽度200μm。在液滴生成单元I中，连续水相1通过注射泵导入水相通道中，连续的油相2通过两边的油相通道导入并切割水相1成水相液滴3，水相液滴3流入后端液滴固化单元II，含有沉淀剂的油相4接触，沉淀剂通过油水界面进入水相液滴3中，从而固化液滴形成固体颗粒5。固化的液滴经内径为2mm长10cm的收集管收集到收集瓶中，60℃陈化24h，然后采用正己烷洗涤微球，抽滤，120℃干燥，得到SiO₂微球记为样品12^#，其显微镜照片如图16所示。从图16可以看出，样品12^#的直径约180μm，其直径变异系数D_CV为0.02。

实施例13

连续水相1为pH为2.5的硅溶胶的水溶液，其中含有浓度为0.5M的硝酸铁，流速为10μL/min；连续的油相2为含4wt％表面活性剂EM90的矿物油，流速为25μL/min；含有沉淀剂的油相4为含10wt％三乙胺的矿物油，流速为8μL/min。液滴生成处通道的高度220μm，宽度220μm。在液滴生成单元I中，连续水相1通过注射泵导入水相通道中，连续的油相2通过两边的油相通道导入并切割水相1成水相液滴3，水相液滴3流入后端液滴固化单元II，含有沉淀剂的油相4接触，沉淀剂通过油水界面进入水相液滴3中，从而固化液滴形成固体颗粒5。固化的液滴经内径为2mm长10cm的收集管收集到收集瓶中，60℃陈化24h，然后采用正己烷洗涤微球，抽滤，120℃干燥，得到Fe₂O₃微球记为样品13^#，其显微镜照片如图17所示。从图17可以看出，样品13^#的直径约200μm，其直径变异系数D_CV为0.01。

实施例14

连续水相1为pH为2.5的硅溶胶的水溶液，其中SiO₂含量为10wt％，流速为20μL/min；连续的油相2为含2wt％表面活性剂EM90的大豆油，流速为25μL/min；含有沉淀剂的油相4为含2wt％二乙胺的矿物油，流速为20μL/min。液滴生成处通道的高度220μm，宽度220μm。在液滴生成单元I中，连续水相1通过注射泵导入水相通道中，连续的油相2通过两边的油相通道导入并切割水相1成水相液滴3，水相液滴3流入后端液滴固化单元II，含有沉淀剂的油相4接触，沉淀剂通过油水界面进入水相液滴3中，从而固化液滴形成固体颗粒5。固化的液滴经内径为2mm长10cm的收集管收集到收集瓶中，60℃陈化24h，然后采用正己烷洗涤微球，抽滤，120℃干燥，得到SiO₂微球记为样品14^#，其显微镜照片如图18所示。从图18可以看出，样品14^#的直径约220μm，其直径变异系数D_CV为0.01。

实施例15

连续水相1为pH为2.5的硅溶胶的水溶液，其中SiO₂含量为10wt％，流速为20μL/min；连续的油相2为含2wt％表面活性剂TW80的矿物油，流速为30μL/min；含有沉淀剂的油相4为含2wt％三乙胺的矿物油，流速为20μL/min。液滴生成处通道的高度220μm，宽度220μm。在液滴生成单元I中，连续水相1通过注射泵导入水相通道中，连续的油相2通过两边的油相通道导入并切割水相1成水相液滴3，水相液滴3流入后端液滴固化单元II，含有沉淀剂的油相4接触，沉淀剂通过油水界面进入水相液滴3中，从而固化液滴形成固体颗粒5。固化的液滴经内径为2mm长10cm的收集管收集到收集瓶中，60℃陈化24h，然后采用正己烷洗涤微球，抽滤，120℃干燥，得到SiO₂微球记为样品15^#，其显微镜照片如图19所示。从图19可以看出，样品15^#的直径约91μm，其直径变异系数D_CV为0.02。

以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。

Claims (6)

1.一种单分散氧化物微球的制备方法，其特征在于，在微流控芯片上，将含有硅源和/或金属源的水相液滴与含有沉淀剂的油相接触，沉淀剂进入水相液滴将液滴固化形成固体颗粒，固体颗粒经洗涤、干燥，即得到所述单分散的氧化物微球；

所述含有沉淀剂的油相中，沉淀剂的含量为1wt％～20wt％；

所述沉淀剂选自三乙胺、二乙胺、一乙胺中的至少一种；

所述水相液滴由连续水相经连续油相切割形成，所述连续油相中含有0.5wt％～10wt％的表面活性剂；

所述表面活性剂选自鲸蜡基聚乙二醇/聚丙二醇-10/1二甲基硅氧烷、失水山梨醇脂肪酸酯类表面活性剂、聚山梨酯类表面活性剂中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化物微球的直径分布在2μm～400μm之间的某一范围内，并且所述氧化物微球的直径变异系数D_CV≤0.03；所述氧化物微球中的氧化物选自硅的氧化物、金属氧化物中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述金属氧化物选自铜的氧化物、铁的氧化物、锌的氧化物、钛的氧化物中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化物微球的比表面积为100m²/g～600m²/g。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硅源为硅溶胶；所述金属源选自钛溶胶、铜离子、铁离子、锌离子中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微流控芯片上含有宽度为5μm～2mm，高度为5μm～2mm的微通道。