[发明专利]流体处理装置及其制备方法

说明书

一种流体处理装置及其制备方法。所述流体处理装置包括：具有第一流体通道的基体，所述第一流体通道的流体入口分布于所述基体的第一表面的第一区域内；流体阻挡部，具有与所述第一表面相对设置的第二表面；多个凸起部，所述凸起部一端固定设置于所述第一表面的第二区域内，另一端与所述第二表面固定连接，相邻凸起部之间间隔一定距离，所述第一表面的第二区域与第一区域邻接，从而使所述多个凸起部、流体阻挡部与基体之间配合形成第二流体通道，且待处理的流体仅能通过所述第二流体通道进入第一流体通道。本申请的流体处理装置具有通量大、流阻小、能高效清除流体中微/纳米级颗粒等特点，可重复使用，使用寿命长，且适于规模化大批量生产。

技术领域

本申请具体涉及一种对含有颗粒物的流体进行净化处理的装置及其制备方法。

背景技术

在日常的生活、工作中，人们对于去除流体中的颗粒而使流体得以净化有着广泛的需求。例如，针对低质量的空气，需去除其中的粉尘、微小颗粒等，以保障人体的健康。又例如，针对水、油(食用油、汽油、柴油等)，需去除其中的颗粒物，以实现水、油的纯化。再例如，针对生物医药等领域，需去除或筛选血液和体液中的细胞、病毒、细菌等。

传统的流体处理装置(例如口罩、空气净化器等)大多存在通量低、体积大、使用寿命短等缺陷，且对于流体中细微颗粒的清除效果低下。

近年来，随着微纳米加工技术的发展，研究人员又提出了一些基于多孔薄膜的流体处理设备，即，通过在薄膜上刻蚀(腐蚀)出微米或纳米级的众多孔洞，使其可以应用于清除流体中的颗粒，尤其是微小颗粒，其尺寸能精准控制。但是这种装置存在通量与机械强度间的矛盾，通量大的，往往机械结构脆弱，而机械强度大的，通量又很小。这是由于其加工技术的限制，若孔洞越小，则薄膜厚度就需要越薄，这也使得多孔薄膜的机械支撑性能进一步劣化，无法适应恶劣环境，且使用寿命亦非常有限，所以迄今为止还不能实用化。

当前还有研究人员利用牺牲层技术，实现了包含横向流道的流体处理装置(参阅图1所示)，这些横向流道的孔径可以被控制在数个纳米，因此利于清除流体中的细微颗粒，但其通量过小。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种改良的流体处理装置及其制备方法，以克服现有技术中的不足。

为实现前述发明目的，本申请采用的技术方案包括：

本申请实施例提供了一种流体处理装置，其包括：

具有第一流体通道的基体，所述第一流体通道具有流体入口和流体出口，所述第一流体通道的流体入口分布于所述基体的第一表面的第一区域内；

流体阻挡部，具有与所述基体的第一表面相对设置的第二表面，用于阻止待处理流体直接进入所述第一流体通道的流体入口；

彼此间隔设置的复数个凸起部，所述凸起部一端固定设置于所述基体的第一表面的第二区域内，另一端与所述流体阻挡部的第二表面固定连接，其中相邻凸起部之间的距离大于0但小于混杂于待处理的流体内的选定颗粒的粒径，所述基体的第一表面的第二区域与第一区域邻接，从而使所述复数个凸起部、流体阻挡部与基体之间配合形成第二流体通道，且待处理的流体仅能通过所述第二流体通道进入第一流体通道。

较为优选的，所述复数个凸起部环绕所述第一流体通道的流体入口设置。

较为优选的，所述凸起部为竖立设置的微米线或纳米线，其直径为1nm～50μm，长度为50nm～200μm，相邻凸起部之间的距离为1nm～50μm。

本申请实施例还提供了一种制备流体处理装置的方法，其包括：

提供具有第一表面和与第一表面相背对的第三表面的衬底；