CN115582151A - 微反应芯片、控制方法和微反应系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种微反应芯片，包括芯片基板和设置在所述芯片基板上的流道；所述芯片基板上设有加热区域；所述流道包括第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道于连通处形成混合腔；所述第一通道和/或所述第二通道在其入口和所述混合腔之间的部分至少部分位于所述加热区域内。本申请中的微反应芯片在用于微反应时，经不同通道流入的不同溶液在混合腔内混合时，其混合腔内的温度可以灵活进行控制。当本申请中的微反应芯片用于量子点合成时，由于阴离子前驱溶液和阳离子前驱溶液可以在不同温度下流入混合腔内，可以自由调控混合腔内溶液的温度，从而使量子点成核和生长发生分离，有利于合成高质量荧光、尺寸分布较窄的量子点材料。
Description
技术领域
本申请涉及芯片技术领域，具体涉及一种微反应芯片(微流控芯片)、微控制方法和微反应系统。
背景技术
量子点作为现代备受欢迎的纳米光电材料因其特殊的结构和性质被广泛应用于发光、显示、电池、生物检测等领域。然而基于传统三口烧瓶合成的量子点材料在应用质量及大规模生产远不能满足各领域的需求。因此以微流控芯片为代表的连续合成量子点的微反应器设备成为研究者的首选对象。
然而，目前的微反应芯片主要以两种进液方式进行量子点的合成，其中一种方式为首先将预混合的所有阴阳离子前驱溶液填充在同一注射器内，接着采用注射器按照目标流速将混合液推入加热区域进行反应。另一种方式是将制备好的不同离子前驱溶液分别填充在不同注射器内，接着根据不同离子的摩尔比设置目标流速，之后所有离子溶液在管路汇聚点汇合，接着混合溶液被推入加热区域开始反应。该合成方式中由于不同离子前驱溶液在同一空间中混合加热反应，使得量子点成核和生长会同时发生，从而难以合成高质量荧光、尺寸分布较窄的量子点材料。
发明内容
本申请提供一种微反应芯片、控制方法和微反应系统，以解决现有技术中的微反应芯片的流道结构设计不合理导致难以合成高质量荧光、尺寸分布较窄的量子点材料的技术问题。
一方面，本申请提供一种微反应芯片，包括芯片基板和设置在所述芯片基板上的流道；
所述芯片基板上设有加热区域；
所述流道包括第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道于连通处形成混合腔；
所述第一通道和/或所述第二通道在其入口和所述混合腔之间的部分至少部分位于所述加热区域内。
在本申请一些实施例中，所述芯片基板上还设有非加热区域，所述第一通道设置于所述非加热区域内，所述第二通道至少部分位于所述加热区域内，所述加热区域与所述非加热区域相邻设置，所述混合腔设置在所述加热区域内，并与所述加热区域和所述非加热区域的交界处相邻设置。
在本申请一些实施例中，所述流道还包括第三通道，所述第三通道连通所述流道的出口和所述混合腔，所述第三通道包括设置于所述加热区域的迂回管线部。
在本申请一些实施例中，所述流道的内侧壁上设有凸起结构。
在本申请一些实施例中，所述非加热区域位于所述芯片基板的上部，所述加热区域位于所述芯片基板远离所述非加热区域的一端，所述第一通道和所述第二通道的入口均设置于所述非加热区域的一侧。
在本申请一些实施例中，所述微反应芯片用于量子点材料的合成，
第一溶液经所述第一通道的入口流入所述混合腔时的温度为T1；
第二溶液经所述第二通道的入口流入所述混合腔时的温度为T2；
其中，所述第一溶液和所述第二溶液于所述混合腔处混合形成反应液；所述T1或所述T2高于或等于所述反应液的成核温度，所述混合腔内所述反应液的温度低于所述成核温度。
本申请另一方面提供一种微反应控制方法，所述控制方法包括，
提供微反应芯片，所述微反应芯片包括芯片基板和设置在所述芯片基板上的流道；所述芯片基板上设有加热区域；所述流道包括第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道于连通处形成混合腔；所述第一通道和/或所述第二通道在各自的入口和所述混合腔之间的部分至少部分位于所述加热区域内。
在本申请一些实施例中，所述第一溶液包括阴离子前驱体溶液，所述第二溶液包括阳离子前驱体溶液，所述第一溶液和所述第二溶液于所述混合腔处混合形成反应液；其中，所述T1或所述T2高于所述反应液的成核温度，所述混合腔内的所述反应液的温度低于所述成核温度。
在本申请一些实施例中，所述流道还包括第三通道，所述第三通道连通所述流道的出口和所述混合腔，所述第三通道包括设置于所述加热区域的迂回管线部，所述控制方法还包括，
驱动所述反应液在预设温度下沿所述迂回管线部流动。
本申请另一方面提供一种合成量子点材料的控制方法，包括，
提供微反应芯片，所述微反应芯片包括芯片基板和设置在所述芯片基板上的流道；所述芯片基板上设有加热区域；所述流道包括第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道于连通处形成混合腔；
驱动阴离子前驱体溶液从所述第一通道的入口流入所述混合腔，并在其流入所述混合腔时的温度为T1；
驱动阳离子前驱体溶液从所述第二通道的入口流入所述混合腔，并在其流入所述混合腔时的温度为T2；
其中，所述阴离子前驱体溶液和所述阳离子前驱体溶液于所述混合腔处混合形成反应液；所述T1或所述T2高于所述反应液的成核温度，所述混合腔内的所述反应液的温度低于所述成核温度。
本申请另一方面提供一种微反应芯片的制备方法，所述制备方法包括，
提供芯片基板，所述芯片基板上设有加热区域；
刻蚀所述芯片基板以在所述芯片基板上形成流道；
其中，所述流道包括第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道于连通处形成混合腔，且所述第一通道和/或所述第二通道至少部分位于所述加热区域内；溶液经所述第一通道的入口流入所述混合腔时的温度为T1，溶液经所述第二通道的入口流入所述混合腔时的温度为T2，且T1和T2为不同温度值。
本申请再一方面提供一种微反应系统，所述微反应系统包括如上所述的任一微反应芯片。
本申请中通过在芯片基板上设置第一通道、第二通道和加热区域。由于所述第一通道和/或所述第二通道在其入口和所述混合腔160之间的部分至少部分位于所述加热区域内，从而可使溶液(例如阳离子前驱溶液)经第一通道的入口流入混合腔时的温度为T1，溶液(例如阴离子前驱溶液)经第二通道的入口流入所述混合腔时的温度为T2，且T1和T2为不同温度值。相对于现有技术中的微反应芯片在用于微反应时，经不同通道流入的不同溶液在混合腔内混合时，其温度可以灵活进行控制。当本申请中的微反应芯片用于量子点合成时，由于阴离子前驱溶液和阳离子前驱溶液可以在不同温度下流入混合腔内，通过控制温度T1和T2，可以自由调控混合腔内溶液的温度，从而使阴离子前驱溶液和阳离子前驱溶液在混合腔内迅速成核，使得量子点成核和生长发生分离，有利于合成高质量荧光、尺寸分布较窄的量子点材料。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的微反应芯片在一个视角下的结构示意图；
图2是图1中A处的局部放大图；
图3是本申请实施例提供的微反应控制方法的工艺流程图。
附图说明：微反应芯片100、芯片基板110、加热区域120、第一通道130、第一通道入口1310、第二通道140、第二通道入口1410、第三通道150、出口1510、迂回管线部1520、混合腔160、非加热区域170。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。
请参阅图1和图2，图1为本申请实施例提供的一种微反应芯片在某一个视角下的结构示意图，图2为1中A处的局部放大图。微反应芯片100包括芯片基板110。
具体地，本申请实施例中的芯片基板110可以是玻璃基板，也可以是其它材质的基板，例如陶瓷基板，芯片基板的类型可根据具体使用环境进行选择，在此不做限定。
芯片基板110上设有加热区域120。加热区域120可以是芯片基板的部分区域，也可以是芯片基板的全部区域。其中，芯片基板110的位于加热区域120的部分可被加热。一种可行的方式是将芯片基板110置于可对芯片基板加热的芯片槽内，例如使芯片基板的加热区域置于芯片槽内，从而对芯片基板上的加热区域进行温度控制。
其中，可以是芯片基板110的部分区域可被加热。如图1中所示，在本申请实施中，芯片基板110远离进液口(下文具体阐述)的一端被设置为加热区域120。将芯片基板的加热区域置于温度可控的芯片槽内。例如使芯片基板的加热区域置于芯片槽内，从而对芯片基板上的加热区域进行温度控制。其中一种可行的方式是，将芯片基板的加热区域置于温度可控的芯片槽内，通过控制芯片槽内的温度，从而使芯片基板的加热区域处于预设温度。预设温度可根据具体情况进行设定，例如根据目标产物的种类、晶型、尺寸大小、反应时间等进行设定。
在本申请实施例中，微反应芯片还包括设置在芯片基板110上的流道，流道包括第一通道130和第二通道140，第一通道130和第二通道140于连通处形成混合腔160。
具体地，流道设置于芯片基板110的内部。芯片基板上设有入口，溶液可经该入口流入芯片基板的内部。可以理解的是，溶液在驱动作用下可沿流道流动，并在流道内可发生混合和化学反应。
混合腔160指第一通道130和第二通道140的汇聚处，也即第一通道130和第二通道140的相交处。在本申请实施例中，第一通道130和第二通道140在末端处汇聚，并在其共同的末端形成混合腔160。
混合腔160的体积可根据具体情况进行设定。可以理解的是，由于第一通道130和第二通道140相互连通，也即第一通道130和第二通道140在连通处形成混合汇聚点。溶液1(例如阳离子前驱溶液)可经第一通道入口1310流入混合腔160。溶液2(例如阴离子前驱溶液)经第二通道入口1410流入混合腔160。在该实施例中，溶液1和溶液2可经第一流道130和第二流道140分别流入至混合腔160内，由于溶液1和溶液2在流入混合腔160前处于被分离的状态，即使溶液1或溶液2被加热至一定温度，其也不会发生化学反应。溶液1和溶液2在混合腔160处相遇，并混合形成反应液，反应液在一定条件下(如加热至反应温度时)才可发生化学反应。
本申请实施例中，第一通道130和/或第二通道140在其入口和混合腔160之间的部分至少部分位于加热区域120内。可以理解的是，由于第一通道130和/或第二通道140至少部分位于加热区域120内，溶液流经加热区域120时可被加热，从而使溶液经第一通道130或第二通道140流入混合腔160时具有不同的温度。例如，溶液1经第一通道130的入口流入混合腔160时的温度为T1。溶液2经第二通道140的入口流入混合腔160时的温度为T2，T1和T2为不同温度值。其中一种可行的方式是控制溶液在第一通道或第二通道内流经加热区域的时间，从而控制溶液经第一通道或第二通道流入混合腔时的温度。
可以理解的是，由于溶液1和溶液2流入混合腔160时的温度不同，通过控制流入混合腔内的溶液1和溶液2的体积和温度，可实现混合腔内温度的调节控制，从而对反应液中化学反应的控制。以量子点合成为例，通过控制阳离子前驱溶液经第一通道130的入口流入混合腔160时的温度，以及阴离子前驱溶液经第二通道140的入口流入混合腔160时的温度，实现在热溶液(例如阳离子前驱溶液)中注入低温溶液(例如阴离子前驱溶液)，从而可以使量子点成核和生长发生分离。
本申请中通过在芯片基板110上设置第一通道130、第二通道140和加热区域120，并使第一通道130和/或第二通道140在其入口和混合腔160之间的部分至少部分位于加热区域120内。溶液(例如阳离子前驱溶液)经第一通道130的入口流入混合腔160时的温度为T1，溶液(例如阴离子前驱溶液)经第二通道140的入口流入混合腔160时的温度为T2，且T1和T2为不同温度值。相对于现有技术中的微反应芯片在用于微反应时，经不同通道流入的溶液在混合腔内混合时，混合腔内溶液的温度可以灵活进行控制。
本申请中的微反应芯片可用于量子点合成。微反应芯片可作为量子点合成的容器。以下结合量子点合成为例进一步说明本申请中微反应芯片的结构。
如背景技术中，目前的微反应芯片主要以两种进液方式进行量子点的合成：其中一种方式为首先将预混合的所有阴阳离子前驱溶液填充在同一注射器内，接着采用注射器按照目标流速将混合液推入加热区域进行反应。另一种方式是将制备好的不同离子前驱溶液分别填充在不同注射器内，接着根据不同离子的摩尔比设置目标流速，之后所有离子溶液在管路汇聚点汇合，接着混合溶液被推入加热区域开始反应。该合成方式中由于不同离子前驱溶液在同一空间中混合加热反应，使得量子点成核和生长会同时发生，从而难以合成高质量荧光、尺寸分布较窄的量子点材料。
本申请中提供的微反应芯片100用于量子点合成时，阴离子前驱溶液可经第一通道130或第二通道140中的一者流入混合腔160内，阳离子前驱溶液可经第一通道130或第二通道140中的另一者流入混合腔160内。示例性地，阳离子前驱溶液经第一通道130的入口流入混合腔160时的温度为T1，阴离子前驱溶液经第二通道140的入口流入混合腔160时的温度为T2，通过控制温度T1和T2，可使阳离子前驱溶液和阴离子前驱溶液在混合腔160内的温度可控，例如当阳离子前驱溶液和阴离子前驱溶液(也即反应液)的成核温度为300℃，控制阳离子前驱溶液经第一通道130的入口流入混合腔160时的温度为300℃至310℃，控制阴离子前驱溶液经第二通道140的入口以低温(例如25℃)流入混合腔内，从而可实现在热的阳离子前驱溶液中快速注入低温的阴离子前驱溶液，从而使阴离子前驱溶液和阳离子前驱溶液在混合腔内相遇时迅速发生成核反应。同时，由于阳离子前驱溶液的温度仅略高于成核温度，在注入低温的阴离子前驱溶液后，由于混合腔内反应液温度的迅速降低至成核温度以下，量子点成核终止，使得量子点成核和生长发生分离，有利于合成高质量荧光、尺寸分布较窄的量子点材料。
请参阅图1，在本申请一些实施例中，芯片基板110上还设有非加热区域170，第一通道130设置于非加热区域170，第二通道至少部分位于加热区域120内，加热区域120与非加热区域170相邻设置，混合腔160设置在加热区域120内，并与加热区域120和非加热区域170的交界处相邻设置。该结构设置有利于简化微反应芯片的结构，并有利于对混合腔160内液体温度的控制，有利于合成高质量荧光、尺寸分布较窄的量子点材料。
可以理解的是，由于第一通道130设置于非加热区域170内，第二通道140至少部分位于加热区域120内，加热区域120与非加热区域170相邻设置，混合腔160设置在加热区域120与非加热区域170的交界处。溶液1可经第一通道130的入口流入第一通道内，并在室温下流入混合腔160内。溶液2可经第二通道140的入口流入第二通道，在第二通道中流经加热区域120时被加热至预设温度后流入混合腔160内。由于加热区域120与非加热区域170相邻设置，混合腔设置在加热区域与非加热区域的交界处，溶液1和溶液2均可以在恒温条件下流入混合腔内，有利于提高混合腔内温度的可控性。在用于量子点合成时，溶液2可被加热后以较高的预设温度流入混合腔160内，溶液1可在室温条件下被注入较高温度的溶液2中，溶液1和溶液2具有较高的温差，从而可使成核反应迅速终止，有利于合成高质量荧光、尺寸分布较窄的量子点材料。
具体地，非加热区域170设置于芯片基板110的上方，加热区域120紧邻非加热区域170设置于芯片基板110的下方，混合腔160设置在加热区域120与非加热区域170的交界处并位于芯片基板的右侧。
其中，第一通道130的数量为2个，第二通道140的数量为2个。每个第一通道和每个第二通道均具有一个入口。每个入口的大小可根据具体情况进行设置，例如入口的直径为0.2mm至1.3mm。每个入口的大小可以相同，也可以不同。
多个该入口设置于非加热区域170远离加热区域120的一端，该结构设置有利于提高注液效率。进一步地，相邻两个入口之间的间距为2mm至25mm。相邻两个入口之间的间距可以相同，也可以不同。
液体可经该入口流入相应的第一通道130或第二通道140内。第一通道130或第二通道140的数量可根据具体情况进行设置，例如，在另一些实施例中，第一通道130的数量为1个，第二通道140的数量为2个；在又一个实施例中，第一通道的数量为1个，第二通道的数量为1个，在此不做限定。进一步地，多个该入口等间距设置于非加热区域170远离加热区域120的一端，该结构设置有利于提高注液效率。
每个第一通道130包括自其入口朝竖直方向延伸的第一段、自该第一段的末端朝混合腔所在一侧延伸的水平段、以及自该水平段的末端竖直延伸至该混合腔的第三段。每个第二通道140包括设置于非加热区域的第一部分以及设置于加热区域的弯折线第二部分。其中，第一部分的结构与第一通道的结构相似，第二部分两端分别与第一部分的末端以及混合腔连通。该结构设置有利于使流道结构更规整，有利于提高芯片基板的容积。该结构设置有利于使流道结构更规整，有利于提高芯片基板的容积。
其中，每个第一管道130的体积，也即第一管道的入口至混合腔的交界处的体积可根据具体情况进行设定，其可以相同也可以不同，例如第一管道的体积为0.001mm至0.01ml。
每个第二管道140的体积，也即第二管道的入口至混合腔的交界处的体积可根据具体情况进行设定，其可以相同也可以不同，例如第二管道的体积为0.01mm至0.1ml。
在本申请一些实施例中，流道还包括第三通道150，第三通道150连通流道的出口1510和混合腔160，第三通道包括设置于加热区域的迂回管线部1520。该结构设置有利于提高第三通道150在加热区域120的长度，有利于提高反应液在加热区域120的流动时间和芯片基板110的容积。
具体地，加热区域包括与非加热区域相邻设置的第一边线以及非加热区域的第二边线，第三通道自混合腔为起点，并在该第一边线和第二边线之间折线延伸形成迂回管线部。第三通道的出口设置于非加热区域中入口所在一侧，并远离混合腔所在的一侧设置。该出口与迂回管线部的末端连通。每个第三管道的体积，也即第三管道的出口至混合腔的交界处的体积可根据具体情况进行设定，例如第三管道的体积为0.1mm至2.0ml。
在本申请一些实施例中，流道的内侧壁上设有凸起结构。
可以理解的是，目前常规微反应芯片中液体流动主要是通过压力泵来完成。当芯片内部管道为光滑空心圆柱槽道时，在泵驱动即压力驱动下，液流会成为抛物线流。当液体流经微通道时，位于通道壁面附近的流体流速很低，导致其在通道中停留的时间较长，位于通道中间位置的流体流速较快，导致其在通道中停留的时间较短，这对需要在高温下进行的量子点合成非常不利。由于流体在通道中被加热的时间不同，导致壁面附近的晶粒较大，使最终产品的尺寸分布宽化。在本实施例中，发明人发现在微反应芯片流道的内侧壁上设有凸起结构，可使流道内侧壁为凹凸不平的立体结构，可以有效解决槽道内部中心和边缘流速差异的影响，提高反应液中离子的混合程度，有利于合成高质量荧光、尺寸分布较窄的量子点材料。
本申请另一方面提高一种微反应控制方法，包括，
步骤S1，提供微反应芯片，微反应芯片包括芯片基板和设置在芯片基板上的流道；芯片基板上设有加热区域；流道包括第一通道和第二通道，第一通道和第二通道于连通处形成混合腔。
需要说明的是，微反应芯片的结构上文已具体阐述，在此不再重复赘述。
步骤S2，驱动第一溶液从第一通道的入口流入混合腔，第一溶液流入混合腔时的温度为T1。
步骤S3，驱动第二溶液从第二通道的入口流入混合腔，第二溶液流入混合腔时的温度为T2；其中，T1和T2为不同温度值。
可以理解的是，由于第一溶液经第一通道的入口流入混合腔时的温度为T1，第二溶液经第二通道的入口流入混合腔时的温度为T2，且T1和T2为不同温度值。相对于现有技术中的微反应芯片在用于微反应时，经不同通道流入的不同溶液在混合腔内混合时，可灵活控制混合腔内反应液的温度，从而控制混合腔内的化学反应。
本申请实施例中的微反应控制方法可用于量子点的合成。
具体地，第一溶液包括阴离子前驱体溶液，第二溶液包括阳离子前驱体溶液，第一溶液和第二溶液于混合腔处混合形成反应液；其中，T1或T2高于反应液的成核温度，混合腔内的反应液的温度低于成核温度。
可以理解的是，阴离子前驱溶液可经第一通道或第二通道中的一者流入混合腔内，阳离子前驱溶液可经第一通道或第二通道中的另一者流入混合腔内。示例性地，阳离子前驱溶液经第一通道的入口流入混合腔时的温度为T1，阴离子前驱溶液经第二通道的入口流入混合腔时的温度为T2，通过控制温度T1和T2，可使阳离子前驱溶液和阴离子前驱溶液在混合腔内的温度，例如当阳离子前驱溶液和阴离子前驱溶液(也即反应液)的成核温度为300℃，控制阳离子前驱溶液经第一通道的入口流入混合腔时的温度为300℃至310℃，控制阴离子前驱溶液经第二通道的入口以低温(例如25℃)流入混合腔内，从而可实现在热的阳离子前驱溶液中快速注入低温的阴离子前驱溶液，从而使阴离子前驱溶液和阳离子前驱溶液在混合腔内相遇时迅速发生成核反应。同时，由于阳离子前驱溶液的温度仅略高于成核温度，在注入低温的阴离子前驱溶液后，由于混合腔内反应液温度的迅速降低至成核温度以下，量子点成核终止，使得量子点成核和生长发生分离，有利于合成高质量荧光、尺寸分布较窄的量子点材料。
在本申请实施例中，流道还包括第三通道，第三通道连通流道的出口和混合腔，第三通道包括设置于加热区域的迂回管线部，控制方法还包括，驱动反应液在预设温度下沿迂回管线部流动。该结构设置有利于提高第三通道在加热区域的长度，有利于提高反应液在加热区域的流动时间，从而使量子点有足够的生长时间，有利于合成高质量荧光、尺寸分布较窄的量子点材料。
本申请另一方面提高一种微反应芯片的制备方法，提供芯片基板，芯片基板上设有加热区域；刻蚀芯片基板以在芯片基板上形成流道；其中，流道包括第一通道和第二通道，第一通道和第二通道于连通处形成混合腔，且第一通道和/或第二通道至少部分位于加热区域内；溶液经第一通道的入口流入混合腔时的温度为T1，溶液经第二通道的入口流入混合腔时的温度为T2，且T1和T2为不同温度值。
其中，在芯片基板上刻蚀形成流道可以是现有技术中已经公开的方式，在此不做限定。
本申请还提供一种微反应系统，其包括如上所述的任一微反应芯片。此外，微反应系统还可以包括控制器模块和注射泵等。对于微反应系统的除了微反应芯片以外的其它部件，可以例如参照CN202011628120.8中的描述。在此通过引用将CN202011628120.8的全部内容并入本文。
本申请实施例提供一种微反应芯片、制备方法及微反应控制方法，以下分别进行详细说明以上对本申请实施例所提供的一种微反应芯片、制备方法及微反应控制方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (11)
1.一种微反应芯片，其特征在于，包括芯片基板和设置在所述芯片基板上的流道；
所述芯片基板上设有加热区域；
所述流道包括第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道于连通处形成混合腔；
所述第一通道和/或所述第二通道在各自的入口和所述混合腔之间的部分至少部分位于所述加热区域内。
2.如权利要求1所述的微反应芯片，其特征在于，所述芯片基板上还设有非加热区域，所述第一通道设置于所述非加热区域内，所述第二通道至少部分位于所述加热区域内，所述加热区域与所述非加热区域相邻设置，所述混合腔设置在所述加热区域内，并与所述加热区域和所述非加热区域的交界处相邻设置。
3.如权利要求1所述的微反应芯片，其特征在于，所述流道还包括第三通道，所述第三通道连通所述流道的出口和所述混合腔，所述第三通道包括设置于所述加热区域的迂回管线部。
4.如权利要求1所述的微反应芯片，其特征在于，所述流道的内侧壁上设有凸起结构。
5.如权利要求2所述的微反应芯片，其特征在于，所述非加热区域位于所述芯片基板的上部，所述加热区域位于所述芯片基板远离所述非加热区域的一端，所述第一通道和所述第二通道的入口均设置于所述非加热区域的一侧。
6.如权利要求1至5任一项所述的微反应芯片，用于量子点材料的合成，其特征在于，
第一溶液经所述第一通道的入口流入所述混合腔时的温度为T1；
第二溶液经所述第二通道的入口流入所述混合腔时的温度为T2；
其中，所述第一溶液和所述第二溶液于所述混合腔处混合形成反应液；所述T1或所述T2高于或等于所述反应液的成核温度，所述混合腔内所述反应液的温度低于所述成核温度。
7.一种微反应控制方法，其特征在于，包括，
提供微反应芯片，所述微反应芯片包括芯片基板和设置在所述芯片基板上的流道；所述芯片基板上设有加热区域；所述流道包括第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道于连通处形成混合腔；所述第一通道和/或所述第二通道在各自的入口和所述混合腔之间的部分至少部分位于所述加热区域内。
8.如权利要求7所述控制方法，其特征在于，
所述第一溶液包括阴离子前驱体溶液，所述第二溶液包括阳离子前驱体溶液，所述第一溶液和所述第二溶液于所述混合腔处混合形成反应液；其中，所述T1或所述T2高于所述反应液的成核温度，所述混合腔内的所述反应液的温度低于所述成核温度。
9.如权利7所述的控制方法，其特征在于，所述流道还包括第三通道，所述第三通道连通所述流道的出口和所述混合腔，所述第三通道包括设置于所述加热区域的迂回管线部，所述控制方法还包括，
驱动所述反应液在预设温度下沿所述迂回管线部流动。
10.一种合成量子点材料的控制方法，其特征在于，包括，
提供微反应芯片，所述微反应芯片包括芯片基板和设置在所述芯片基板上的流道；所述芯片基板上设有加热区域；所述流道包括第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道于连通处形成混合腔；
驱动阴离子前驱体溶液从所述第一通道的入口流入所述混合腔，并在其流入所述混合腔时的温度为T1；
驱动阳离子前驱体溶液从所述第二通道的入口流入所述混合腔，并在其流入所述混合腔时的温度为T2；
其中，所述阴离子前驱体溶液和所述阳离子前驱体溶液于所述混合腔处混合形成反应液；所述T1或所述T2高于所述反应液的成核温度，所述混合腔内的所述反应液的温度低于所述成核温度。
11.一种微反应系统，其特征在于，所述微反应系统包括如权利要求1至5任一项所述的微反应芯片。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110756982.7A CN115582151A (zh) | 2021-07-05 | 2021-07-05 | 微反应芯片、控制方法和微反应系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110756982.7A CN115582151A (zh) | 2021-07-05 | 2021-07-05 | 微反应芯片、控制方法和微反应系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115582151A true CN115582151A (zh) | 2023-01-10 |
Family
ID=84771539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110756982.7A Pending CN115582151A (zh) | 2021-07-05 | 2021-07-05 | 微反应芯片、控制方法和微反应系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115582151A (zh) |
-
2021
- 2021-07-05 CN CN202110756982.7A patent/CN115582151A/zh active Pending
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