CN110339742A - 高通量直写设备及直写方法、液相法制备系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及材料制备技术领域，提供了一种高通量直写设备及直写方法、液相法制备系统，高通量直写设备包括送料装置、流量控制装置、连接装置、混合装置和出料装置，送料装置用于储放液相原料并对原料进行分别输送，流量控制装置用于分别单独控制各原料输入连接装置中的流量，通过流量控制装置可精确控制进料量及连续改变进料量，连接装置将各输入的原料统一送入混合装置中，原料在该混合装置中混合，然后由出料装置送出，获取所需材料，实现了基于液相法的高通量多组分材料的送料过程，基于该高通量直写设备的直写方法以及具有该高通量直写设备的液相法制备系统，实现了基于液相法的高通量多组分材料样品的制备。

Description

高通量直写设备及直写方法、液相法制备系统

技术领域

本发明涉及材料制备技术领域，尤其涉及高通量直写设备及直写方法、液相法制备系统。

背景技术

高通量材料制备技术将传统的顺序迭代方法改为并行处理，可在短时间内完成大量样品的制备，正发展成为高效获得材料成分-结构-工艺-性能关系所必需的实验工具。

液相(化学/物理)法可适用于众多无机、有机、金属、非金属材料体系以及溶胶、纳米等材料形态。通过液态样品的制备，并行分立控制成分、气氛、温度等多参数，可实现快速制备和筛选。然而，高通量制备技术仅适用于固态薄膜材料的制备，可用的材料范围及形态具有一定限制性，不适用于基于液相法的高通量连续多组分材料的制备。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决如何进行基于液相法的高通量多组分材料样品的制备的技术问题，根据本发明实施例提供一种高通量直写设备及直写方法，可用于基于液相法的高通量多组分材料的制备，并提供具有该高通量直写设备的液相法制备系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

本发明实施例的一方面，提供了一种高通量直写设备，包括送料装置、流量控制装置、连接装置、混合装置和出料装置，其中：所述送料装置包括多个用于储放并输送液相原料的储液容器，各所述储液容器上具有出料口，各所述出料口分别连接有输送管路以便原料输送；所述连接装置用于将所述送料装置输出的原料统一送入所述混合装置，所述混合装置一端连通所述连接装置，另一端连通所述出料装置；所述流量控制装置用于分别控制输入所述连接装置中的各原料的流量。

作为上述技术方案的改进，所述流量控制装置包括多个流量控制器，所述流量控制器的数量不少于所述储液容器的数量，从每个所述储液容器输出的原料的流量分别由一个所述流量控制器控制。

作为上述技术方案的进一步改进，所述连接装置包括多个入口和一个出口，所述出口连通于所述混合装置，所述入口的数量不少于所述流量控制器的数量。

作为上述技术方案的进一步改进，各所述流量控制器连接在所述连接装置的对应所述入口处，且所述流量控制器与对应所述储液容器之间通过所述输送管路连通；或者，各所述流量控制器的两端分别通过所述输送管路连通对应所述储液容器和对应所述入口。

作为上述技术方案的进一步改进，所述出料装置可拆卸地与所述混合装置连接。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括驱动装置，用于驱动所述储液容器中的原料进行输送。

作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动装置包括气源管路，各所述储液容器通过所述气源管路相互连通，所述气源管路用于向所述储液容器输送压力气源。

作为上述技术方案的进一步改进，所述送料装置还包括稳压容器，所述稳压容器连通于所述气源管路，并用于连通外界，所述稳压容器连通外界的管路上设置有稳压阀。

本发明实施例的第二方面，提供了一种液相法制备系统，包括样品容器和上述任一技术方案的高通量直写设备，所述出料装置用于将原料的混合物输出至所述样品容器。

作为上述技术方案的改进，所述样品容器包括连续样品芯片，所述连续样品芯片包括连续的样品通道，所述出料装置能够对接所述样品通道的入口；或者，所述样品容器包括间隔样品芯片，所述间隔样品芯片包括若干样品位，所述间隔样品芯片与所述出料装置之间能够相对移动，以使所述出料装置能够对接各所述样品位；或者，所述样品容器包括连续样品芯片与间隔样品芯片，所述连续样品芯片与所述出料装置之间，以及所述间隔样品芯片与所述出料装置之间均能够相对移动，以使所述出料装置能够对接所述样品通道的入口，以及各所述样品位。

本发明实施例的第三方面，提供了一种应用于上述任一技术方案的高通量直写设备的直写方法：将液相原料分别加入储液容器中，使液相原料分别通过不同输送管路送入连接装置内，通过流量控制装置分别控制从不同输送管路进入连接装置的原料的流量，原料从连接装置输入混合装置进行混合，从混合装置输出的混合材料通过出料装置进行出料。

作为上述技术方案的改进，采用多入口单出口的连接装置，入口的数量不少于流量控制器的数量，出口连通混合装置；各流量控制器连接在所述连接装置的对应所述入口处，且所述流量控制器与对应所述储液容器之间通过所述输送管路连通；或者各所述流量控制器的两端分别通过所述输送管路连通对应所述储液容器和对应所述入口。

上述技术方案至少具有如下优点或有益效果：

高通量直写设备包括送料装置、流量控制装置、连接装置、混合装置和出料装置，送料装置用于储放液相原料并对原料进行分别输送，流量控制装置用于分别单独控制各原料输入连接装置中的流量，通过流量控制装置可精确控制进料量及连续改变进料量，连接装置将各输入的原料统一送入混合装置中，原料在该混合装置中混合，然后由出料装置送出，获取所需材料，实现基于液相法的高通量多组分材料的送料过程，具有该高通量直写设备的液相法制备系统以及基于该高通量直写设备的直写方法，实现了实现基于液相法的高通量多组分材料样品的制备。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做简单说明：

图1为本发明液相法制备系统一个实施例的结构示意图；

图2为本发明高通量直写设备另一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明的较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，从而能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，如果涉及到方位描述，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接在另一个特征上。

在本发明的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个或者多个，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

此外，除非另有定义，本发明所使用的技术术语和科学术语均与所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。

本发明实施例提供的高通量直写设备包括送料装置、流量控制装置、连接装置、混合装置和出料装置，其中：送料装置包括多个(不少于2个)用于输送原料的储液容器，各储液容器上具有出料口，各出料口分别连接有输送管路以便原料输送；连接装置用于将送料装置输出的原料统一送入混合装置，混合装置一端连通连接装置，另一端连通出料装置；流量控制装置用于分别控制从每个储液容器输出的原料的流量。实施时，原料输送器将各原料通过出料口、输送管路输送至连接装置，输送过程通过流量控制装置可精确控制进料量及连续改变进料量，连接装置将各输入其中的原料统一送入混合装置中，原料在该混合装置中混合，然后由出料装置送出，获取所需材料，从而实现基于液相法的高通量多组分材料的送料。本发明实施例提供一种液相法制备系统，该液相法制备系统包括样品容器和上述的高通量直写设备，可将高通量直写设备输出的材料按需送入样品容器，以便后续使用。

实施例一：

图1为液相法制备系统一个实施例的结构示意图，参考图1，液相法制备系统包括高通量直写设备及样品容器，高通量直写设备可用于基于液相法的高通量连续多组分材料制备过程中，本实施例的高通量直写设备包括送料装置、流量控制装置、连接装置105、混合装置106和出料装置107，送料装置用于储放液相原料并对原料进行分别输送，流量控制装置用于分别控制各原料输入连接装置105中的流量，通过流量控制装置可精确控制进料量及连续改变进料量，连接装置105将各输入的原料统一送入混合装置106中，原料在该混合装置106中混合，然后由出料装置107送出，获取所需材料，可设置计算机工作站及相应的软件、硬件，通过计算机工作站和可编程控制器实现对该过程的自动化控制。

本实施例中，送料装置包括多个(不少于2个，图中示例为9个)该储液容器103，从而可对多种液相原料进行同时、单独盛放，各储液容器103上具有出料口，各出料口分别连接有输送管路109以便原料输送。本实施方式中，液相原料可包括无机化合物溶液或有机化合物溶液、聚合单体或有机高分子溶液等。

连接装置105用于将送料装置输出的原料统一送入混合装置106，混合装置106一端连通连接装置105，另一端连通出料装置107，从而实现原料的在线混合，可保证材料的比例，避免转运或较远距离输送造成的消耗而影响比例的准确性，从而有利于保证后续样品分析结果的正确性。本实施方式中，混合装置106可选择静态混合器，静态混合器具有效率高、能耗低、体积小、投资省、易于连续化生产的特点，更进一步优选地，可选择管式静态混合器，可达到分子水平均匀混合，更进一步保证进料比例的精确控制。可将管式静态混合器竖直放置，将连接器的出口连接于该管式静态混合器的上端入口，将出料装置107连接于该管式静态混合器的底端出口，原料流通该管式静态混合器的同时在其中进行混合，并及时输出至出料装置107，从而输出材料样品，有助于保证样品中原料比例的正确性和精准性。具体实施时，管式静态混合器的(内外)直径、长度及其混合元件(mixing elements)的个数等可根据实际需求合理选择或配置。

流量控制装置包括多个用于控制流量的流量控制器104，流量控制器104可选用常规的高精度液体流量控制器104，能够精确控制进料量及连续改变进料量，可根据需要合理选用相应精度和流量范围的液体流量控制器104，流量控制器104的数量不少于储液容器103的数量，从而可分别对不同的原料进行精准的流量控制，以便保证所需的配比；流量控制器104分别连通于连接装置105，每个出料口分别通过输送管路109单独连通于一个流量控制器104，从而实现不同原料的单独控制。

连接装置105可为多接口连接器，其包括多个入口和一个出口，出口连通于混合装置106，从而可将不同的原料统一输送至混合装置106。

各流量控制器的104的两端分别通过输送管路109连通对应的储液容器103和对应连接装置105的入口，即流量控制装置包括与储液容器103数量相等的多个流量控制器104，从而可对流入连接装置105的原料的流量进行控制。

储液容器103的构成材料材料可包括316L不锈钢等金属材料、PTFE等高分子材料、以及玻璃等；具体实施过程中，储液容器103的材料构成、容积、承压能力等均可根据实际需要进行合理配置和选择。

出料装置107可拆卸地与混合装置106连接，使得出料装置107可根据不同的需求进行更换，从而使该送料装置能适应物理液相法和化学液相法的出料需求，不必更换设备，可提高送料装置的灵活适应能力及利用率。本实施方式中，出料装置107可设置为喷嘴结构，可实现原料的准确、快速出料，出料装置107具体可为但不限于雾化喷涂嘴、脉冲式喷嘴、电磁阀式喷头等出液打印头，具体可根据实际需要进行合理选择，并且可根据物理液相法或化学液相法不同的出料要求，合理更换该喷嘴。

送料装置还可包括驱动装置，用于驱动储液容器中的原料进行输送。可选地，本实施方式中，采用气压驱动的方式驱动原料进行输送，驱动装置包括气源管路，各储液容器通过气源管路相互连通，各储液容器103分别连通气源管路，气源管路用于对储液容器103提供稳定的压力，以驱动储液容器103内的原料向出料口输出，气体可采用化学性质较稳定的气体，例如氮气等惰性气体，故该送料装置还可包括气源装置101和压力阀，气源管路连通于气源装置101，压力阀用于控制气源管路的通断和气路的气体压力大小。气源装置101可为高压气瓶(如高压氮气瓶)，便于使用和连接控制，压力阀可设置在高压气瓶的出气口处，从而使出气可控。

可选的，高通量直写设备还可设置稳压容器102，稳压容器102通过气源管路与储液容器连通，因此，稳压容器102内的压强与储液容器103中的压强一致；稳压容器102连通外界的管路上设置有稳压阀，该稳压阀常闭，在受到的压力超过预设的压力时能够自动打开，实现稳压容器102及储液容器103的泄压。因此，稳压容器102起到稳压作用，有效保持各储液容器103中压力均衡，有助于提高流量控制的准确度。

可在至少一个储液容器103中设置清洗剂，当一次制备完成后，流量控制装置通过相应的流量控制器104关闭其他输送管路，仅开启清洗剂输送管路，因此可将清洗剂向后输送实现连接装置105、混合装置106和出料装置107的清洗，避免原料混合液滞留而影响后续材料的制备。此处的清洗剂，可为专门用于清洗的试剂，当材料制备过程各原料所需的溶剂相同且后续材料制备的溶剂也不变时，该溶剂可作为清洗剂对连接装置、混合装置和出料装置进行清洗，此时不需要单独设置清洗溶剂专用的储液容器。

图1所示的实施例为上下布局的结构，送料装置中各储液容器103开设有出料口，出料口连接输送管道向下输送至连接装置105上端入口，混合装置106自连接装置105下方连接其下端出口，并且混合装置106竖直向下延伸，在下方连接出料装置107，使得整个送料过程中，液相原料能够自上向下顺畅流动，结构简单，能够实现多种液相原料同时进料，能够精确控制进料量及连续改变进料量，并通过在线混合保证进料比例。

上述的高通量直写设备，可用于基于液相法(物理/化学)的高通量连续多组分材料制备，由此制备的前驱液可采用液相化学法或液相物理法合成多成分梯度的一维、二维、三维组合材料，可在短时间内完成大量样品制备、加速基于液相(化学/物理)法的多组分多原料材料“发现-研发-生产-应用”全过程、大大降低开发成本。

实施例二：

图2为高通量直写设备另一个实施例的结构示意图，参考图2，本实施例二中的高通量直写设备与上述实施例一液相法制备系统中的高通量直写设备的不同之处在于，本实施例的技术方案中，将各流量控制器104分别对应设置于连接装置105的各个入口处，从而将多个液体流量控制器104集成在连接装置105处，构成高通量液体匀速或变速输出系统，使得通过流量控制器104送出的原料直接进入连接装置105从而汇入混合装置106中，进行在线混合，可避免经流量控制调节流量后的各原料再通过管路输送而形成的一定程度的消耗，从而可精确控制成分梯度，保证比例的准确度。此时，连接装置105的入口的数量不少于流量控制器104的数量相等，各流量控制器104分别连通一个入口，从而在使用时，可根据原材料的种类数量，设置相应的储液容器103，并分别通过输送管路109，分别连接流量控制器104，实现装置的灵活性。

本实施例二中的其他设置与上述实施例一基本相同，在此不做赘述。

实施例三：

未图示，下述标注对应的结构或装置可参考图1和图2。

本实施例三是基于上述实施例一或二的基础上进行的改进，其与上述实施例一或二的不同之处在于，本实施例的高通量直写设备中，送料装置预设一定数量的储液容器103，并分别通过输送管路109连接相应数量的流量控制器104，当所需使用的储液容器103数量小于预设数量，可只使用其中的一部分进行材料制备，对于未用于输送原料的储液容器103(即空的储液容器103)，使其对应的流量控制器104将管路封闭即可，连接装置105的入口数量可设置为适当大于储液容器的预设数量，即在连接装置上设置一些预留入口，当所需的储液容器103数量大于该预设数量，只需增加相应的储液容器103及流量控制器104，再连接至连接装置105即可，可灵活适用不同组分数量的材料制备。

本实施例三中的其他设置与上述实施例一或二基本相同，在此不做赘述。

实施例四：

未图示，下述标注对应的结构或装置可参考图1和图2。

本实施例四是基于上述实施例一或二的基础上进行的改进，本实施例四与上述实施例一或二的不同之处在于，本实施例的高通量直写设备中，送料装置设置固定数量的储液容器103，以及相同数量的流量控制器104，装配完成后可形成一个固定完整的送料装置，每个流量控制器104对应调节一个储液容器103输出的原料的流量，若需要配备的材料所需原料种类少于储液容器103的数量，可将空闲的储液容器103对应的流量控制器104调节至关闭，即不允许通过，从而避免空闲储液容器103对整个过程的不利影响。

本实施例四中的其他设置与上述实施例一或二基本相同，在此不做赘述。

实施例五：

本实施五与上述实施例一至四中任一实施例的不同之处在于，本实施例的高通量直写设备中，送料装置中的驱动装置包括多个蠕动泵(未图示)，各蠕动泵分别对应连接于储液容器，用于驱动原料进行输送原料，各蠕动泵的输送软管与输送管路连通，从而驱动原料进行输送。本实施例的其他设置与上述实施例一至四中的任一实施例基本一致，此处不做赘述。

实施例六：

同时参考图1、2，本发明实施例提供的液相法制备系统包括样品容器和上述任一高通量直写设备，高通量直写设备中的出料装置107用于将材料输出至样品容器，从而实现所需样品制备。

样品容器可包括连续样品芯片1082，该连续样品芯片1082包括连续的样品通道，出料装置能够对接所述样品通道的入口，从而将原料的混合物输出到连续样品通道中，实现连续样品的采集；

或者，样品容器可包括间隔样品芯片1081，该间隔样品芯片1081包括若干样品位，间隔样品芯片与出料装置之间能够相对移动，以使出料装置能够对接各样品位，从而将原料的混合物输出到相应的样品位，实现间隔样品的采集；

或者，样品容器包括连续样品芯片1082与间隔样品芯片1081，该连续样品芯片1082与出料装置107之间，以及间隔样品芯片1081与出料装置107之间均能够相对移动，以使出料装置107能够对接样品通道的入口，以及各样品位。

液相法制备系统还可包括移动平台(未图示)，样品容器安装于移动平台上，从而便于对样品容器进行移动，本实施例中，样品容器包括连续样品芯片1082和间隔样品芯片1081，通过移动平台对连续样品芯片1082和间隔样品芯片1081进行切换。并且间隔样品芯片1081可通过移动平台按预设路径进行位置移动，从而将所需料槽对准出料装置107，实现间隔样品的采集，移动平台的移动可通过计算机工作站和可编程控制器进行控制，保证位置准确，提高效率。样品容器包括但不限于各种规格和材质的连续型的样品容器、管式反应器、离散型的样品容器、孔板和微反应器等。

实施时，送料装置用于储放液相原料并对原料进行分别输送，流量控制装置用于分别单独控制各原料输入连接装置中的流量，通过流量控制装置可精确控制进料量及连续改变进料量，然后混合输出，实现基于液相法的高通量多组分材料的送料过程，样品容器的设置，实现样品的采集过程，从而实现基于液相法的高通量多组分材料样品的制备。

实施例七：

本发明实施例还提供了一种应用于上述高通量直写设备(结合图1、2)的直写方法：将不同液相原料分别加入储液容器103中，使不同原料分别通过不同输送管送入连接装置105内，通过流量控制装置分别控制不同原料进入连接装置105的流量，原料从连接装置105输入混合装置106进行混合，从混合装置106输出的材料通过出料装置107出料至样品容器。

进行流量控制的方法：可设置多个流量控制器，每个流量控制器单独控制从对应的输送管路进入连接装置的原料的流量。具体地，可采用多入口单出口的连接装置，入口的数量不少于流量控制器的数量，出口连通混合装置；各流量控制器连接在所述连接装置的对应入口处，且流量控制器与对应原料输送器之间通过输送管路连通；或者各流量控制器的两端分别通过输送管路连通对应原料输送器和对应入口。

原料输送方法：可设置多个储液容器，将液相原料分别放入储液容器中，储液容器设置出料口连通输送管路，从而向连接装置输送，进一步地，可通过对储液容器中液相原料施加压力以驱动液相原料的输送，例如将各储液容器连通压力气源，从而实现气压驱动原料输送。其他实施例中，还可通过蠕动泵实现原料的输送，即各原料分别通过蠕动泵进行输送，蠕动泵出料口连通输送管道，从而输送至连接装置。

清洗方法：使至少一个原料输送器用于输送清洗剂，当一次备料完成后，流量控制装置通过相应的流量控制器关闭其他输送管路，仅开启清洗剂输送管路，因此可将清洗剂向后输送实现连接装置、混合装置和出料装置的清洗，避免原料混合液滞留而影响后续材料的制备。此处的清洗剂，可为专门用于清洗的试剂，当材料制备过程各原料所需的溶剂相同且后续材料制备的溶剂也不变时，该溶剂可作为清洗剂对连接装置、混合装置和出料装置进行清洗，此时不需要单独设置清洗溶剂专用的原料输送器。

样品的采集：样品容器设置为可切换的连续样品芯片和间隔样品芯片，出料装置出料前先切换所需的样品容器，再进行出料。连续样品的采集：移动连续样品芯片或移动出料装置，将出料装置与连续样品芯片的连续样品通道端口对接，然后将混合后的材料输出到连续样品通道。间隔样品的采集：通过移动间隔样品芯片或移动出料装置将材料送至间隔样品芯片上相应的样品位，可设置移动平台对间隔样品芯片按设定路径移动，从而使对应的样品位与相对静止的出料装置位置对应。

上述方法中，可通过更换出料装置107以适应物理液相法或化学液相法的材料制备，通过连续样品芯片和间隔样品芯片的切换，可利用同一设备配置离散型和连续型的样品微反应器，提高设备的利用率，减少设备投入。

本发明实施例能够应用于制备基于化学液相法或物理液相法的多组分样品。送料装置可实现基于液相法的高通量连续多组分材料的送料，从而可快速、高效、精确的进行多变量(材料组分、工艺参数等)的液相材料样品制备，为液相材料的研究提供了极大的便利，从而有助于液相材料成分的优化，其中，典型但非限制性的应用如下：

应用实施例1：应用于三原色有机小分子荧光材料于水溶液中荧光效率的探索；以下为其中一个应用实例的简单介绍：在3个原料输送器中分别装入红色R、绿色G和蓝色B的荧光小分子水溶液，开启相应的流量控制器、电脑控制程序等；通过电脑程序操控流量控制器，分别调节3种荧光溶液的输送，此3条通道通过多口连接器汇合到一个出口，液体流经管式静态混合器，从而实现溶液的混合，液体随后从出料装置中流出；出料装置对应样品容器(连续样品芯片或间隔样品芯片)进行加样，对于间隔样品芯片，出料装置加完一个样品之后，移动间隔样品芯片，使下一个样品位空孔板对准出料装置；对于连续型反应器(连续样品芯片)时，只需将连续样品通道的入口对应出料装置即可。此应用案例通过本直写设备，方便快捷地控制3种荧光分子溶液的输出量，将它们以不同体积比例混合，从成分R:G:B＝100:0:0开始，每隔10％变化一次成分，(例如从80:20:0→80:10:10→80:0:20)，混合出66组三种溶液成分比例不同的混合水溶液。

应用实施例2：应用于聚合物单体种类、比例和引发剂用量的优化；以下为其中一个应用实例的简单介绍：在8个原料罐内衬中分别装入主单体、次单体、化学交联剂1、化学交联剂2、表面活性剂、引发剂、加速剂和溶剂水，并冰水浴冷却；开启相应的流量控制器、电脑控制程序等；通过电脑程序操控流量控制器，调节8种原料的输送，液体流经管式静态混合器，从而实现溶液的混合，液体随后从出料装置中流出；出料装置与离散型样品芯片对应，离散型样品芯片可移动，在设定样品位加完一个样品后，通过二维位移平台移动离散型样品芯片，使下一个样品位空孔板对准出口；最后，整个体系转移到50摄氏度水浴环境下引发聚合反应4小时，得到水凝胶。此应用案例通过本直写设备，方便快捷地控制8种原料的输出量，交联剂占单体摩尔比范围定为5％-20％，主次单体计量比范围定为2％-16％，表面活性剂用量范围为10％-16％，引发剂与加速剂计量比范围为1:1-2:1(占总单体摩尔1-2％)。

在上述应用实施例中，通过高通量直写设备及直写方法、液相法制备系统的应用，可在短时间内完成大量样品制备，加速基于液相(化学/物理)法的多组分多原料材料“发现-研发-生产-应用”全过程、大大降低开发成本。

前文中的液相原料包括无机化合物溶液(各种盐类溶液)或有机化合物溶液、聚合单体(各种聚合物单体)或有机高分子溶液(各种有机溶剂)。

上述仅为本发明的较佳实施例，但本发明并不限制于上述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可以做出多种等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (12)

1.一种高通量直写设备，其特征在于：包括送料装置、流量控制装置、连接装置、混合装置和出料装置，其中：

所述送料装置包括多个用于储放并输送液相原料的储液容器，各所述储液容器上具有出料口，各所述出料口分别连接有输送管路以便原料输送；

所述连接装置用于将所述送料装置输出的原料统一送入所述混合装置，所述混合装置一端连通所述连接装置，另一端连通所述出料装置；

所述流量控制装置用于分别控制输入所述连接装置中的各原料的流量。

2.根据权利要求1所述的高通量直写设备，其特征在于：所述流量控制装置包括多个流量控制器，所述流量控制器的数量不少于所述储液容器的数量，从每个所述储液容器输出的原料的流量分别由一个所述流量控制器控制。

3.根据权利要求2所述的高通量直写设备，其特征在于：所述连接装置包括多个入口和一个出口，所述出口连通于所述混合装置，所述入口的数量不少于所述流量控制器的数量。

4.根据权利要求3所述的高通量直写设备，其特征在于：各所述流量控制器连接在所述连接装置的对应所述入口处，且所述流量控制器与对应所述储液容器之间通过所述输送管路连通；或者，各所述流量控制器的两端分别通过所述输送管路连通对应所述储液容器和对应所述入口。

5.根据权利要求1所述的高通量直写设备，其特征在于：所述出料装置可拆卸地与所述混合装置连接。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的高通量直写设备，其特征在于：还包括驱动装置，用于驱动所述储液容器中的原料进行输送。

7.根据权利要求6所述的高通量直写设备，其特征在于：所述驱动装置包括气源管路，各所述储液容器通过所述气源管路相互连通，所述气源管路用于向所述储液容器输送压力气源。

8.根据权利要求7所述的高通量直写设备，其特征在于：所述送料装置还包括稳压容器，所述稳压容器连通于所述气源管路，并用于连通外界，所述稳压容器连通外界的管路上设置有稳压阀。

9.一种液相法制备系统，其特征在于：包括样品容器和权利要求1至8中任一项所述的高通量直写设备，所述出料装置用于将原料的混合物输出至所述样品容器。

10.根据权利要求9所述的液相法制备系统，其特征在于：

所述样品容器包括连续样品芯片，所述连续样品芯片包括连续的样品通道，所述出料装置能够对接所述样品通道的入口；

或者，所述样品容器包括间隔样品芯片，所述间隔样品芯片包括若干样品位，所述间隔样品芯片与所述出料装置之间能够相对移动，以使所述出料装置能够对接各所述样品位；

或者，所述样品容器包括连续样品芯片与间隔样品芯片，所述连续样品芯片与所述出料装置之间，以及所述间隔样品芯片与所述出料装置之间均能够相对移动，以使所述出料装置能够对接所述样品通道的入口，以及各所述样品位。

11.一种应用于权利要求1至8中任一项所述的高通量直写设备的直写方法，其特征在于：将液相原料分别加入储液容器中，使液相原料分别通过不同输送管路送入连接装置内，通过流量控制装置分别控制从不同输送管路进入连接装置的原料的流量，原料从连接装置输入混合装置进行混合，从混合装置输出的混合材料通过出料装置进行出料。

12.根据权利要求11所述的直写方法，其特征在于：采用多入口单出口的连接装置，入口的数量不少于流量控制器的数量，出口连通混合装置；各流量控制器连接在所述连接装置的对应所述入口处，且所述流量控制器与对应所述储液容器之间通过所述输送管路连通；或者各所述流量控制器的两端分别通过所述输送管路连通对应所述储液容器和对应所述入口。