[发明专利]单分散水油液滴阵列超小反应器及制备方法、使用方法

权利要求书

1.一种单分散水油液滴阵列超小反应器的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）涂布：通过旋转涂布将光刻胶均匀涂于衬底上，形成第一光刻胶层；

2）光刻：在第一光刻胶层上表面均匀旋涂光刻胶，形成第二光刻胶层；经过对准和光刻之后，在第二光刻胶层进行显影处理，形成若干均匀分布的凸起；

3）成型：在经过上述步骤2）处理的衬底上浇铸聚二甲基硅氧烷溶液，经脱气后在50°C -90°C的温度下加热固化，在上述步骤2）处理的衬底形成聚二甲基硅氧烷图形膜；且所述聚二甲基硅氧烷图形膜覆盖所述第一光刻胶层与第二光刻胶层；

4）钻孔：脱模，将聚二甲基硅氧烷图形膜从衬底上剥下；该聚二甲基硅氧烷图形膜上与凸起接触的位置形成微阱，若干所述微阱形成微阱阵列；所述该聚二甲基硅氧烷图形膜上相应第一光刻胶层的位置形成主通道；该聚二甲基硅氧烷图形膜两侧钻孔，分别作为液体的入口和出口；该入口和出口贯穿聚二甲基硅氧烷图形膜且与主通道相接；

5）邦定：将微阱阵列与主通道相对；接着用氧等离子体方法将经过步骤6）处理的聚二甲基硅氧烷图形膜与玻璃进行表面活化以完成粘接邦定；即制成单分散水油液滴阵列超小反应器。

2.根据权利要求1所述的单分散水油液滴阵列超细反应器制备方法，其特征在于：所述聚二甲基硅氧烷溶液以聚二甲基硅氧烷：催化剂=10:1（体积比）配制。

3.一种单分散水油液滴阵列超小反应器制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）涂布：通过旋转涂布将光刻胶均匀涂于第一衬底上，形成光刻胶层；

2）光刻：经过对准和光刻之后，在光刻胶层进行显影处理，形成若干均匀分布的且贯穿光刻胶层的凹坑，形成光刻胶图形掩膜；

3）刻蚀：通过上述光刻胶图形掩膜，利用感应耦合等离子体刻蚀从而在衬底上刻蚀出微阱，若干微阱形成微阱系列，相邻微阱之间形成凸起；

4）钻孔：洗掉光刻胶层，在第一衬底两侧钻孔，分别作为液体的出口和入口；并通过低压化学气相沉积在第一衬底上覆盖第一聚对二甲苯薄膜层；

5）二次刻蚀：在第二衬底上利用光刻技术及感应耦合等离子体刻蚀制作主通道；并同样覆盖上第二聚对二甲苯薄膜层；

6）邦定：将微阱阵列与主通道相对，然后将上述第一衬底与第二衬底在100°C -200°C的温度下进行粘接邦定；邦定后，所述主通道的长度大于微阱系列的长度，且所述出口和入口均与主通道相通；即制成单分散水油液滴阵列超小反应器。

4.根据权利要求1或3所述的单分散水油液滴阵列超小反应器制备方法，其特征在于：所述主通道的宽度与深度比≥20。

5.根据权利要求1或3所述的单分散水油液滴阵列超小反应器制备方法，其特征在于：所述衬底为硅；第一衬底和第二衬底均为二氧化硅。

6.一种如权利要求1或3所述的单分散水油液滴阵列超小反应器，其特征在于：包括衬底与衬底邦定的沟道；所述沟道与衬底之间形成主通道；所述主通道的宽度与深度比≥20；所述沟道靠近主通道的一侧设有微阱，若干所述微阱形成微阱阵列，且所述相邻微阱之间设有凸起；所述沟道两侧开孔，分别作为液体的入口和出口；所述入口和出口与主通道相通。

7.一种单分散水油液滴阵列超小反应器的使用方法，该方法通过单分散水油液滴阵列超小反应器进行，其特征在于包括以下步骤：

1）先通过抽气设备将单分散水油液滴阵列超小反应器内的空气抽出，然后通过虹吸水溶液填满主通道和微阱阵列的所有空间；等待1-5分钟，使得被水溶液包裹的气泡逐渐消失；

2）之后将一种与水不混溶的油虹吸到主通道里面，将主通道里的水溶液排走，而在每个微阱里会留下被油切割的水溶液微液滴；

3）停止注入与水不混溶的油，在微阱阵列中便形成了静态的液滴阵列；液滴中的水分子会逐渐向与水不混溶的油中扩散，使得液滴不断收缩直至稳定；

4）当上述液滴的体积稳定后，通入与水不混溶的油，通入油的流速大于1000微升/小时，可将这些液滴从微阱中释放出来并收集。

8.根据权利要求6所述的单分散水油液滴阵列超小反应器的使用方法，其特征在于：在水溶液或与水不混溶的油中加入表面活性剂，所述表面活性剂为山梨糖醇酐油酸酯、吐温20或EA。