[发明专利]一种粒径和形貌可控的单分散极性异性Janus微球及其制备方法和所用的微流体控制装置

权利要求书

1.一种粒径和形貌可控的单分散极性异性Janus微球的制备方法，其特征在于：分别配制极性分散相溶液、非极性分散相溶液和连续相溶液，将所述极性分散相溶液和非极性分散相溶液分别通入两个并排固定、流出端口相贴靠且流出端口端面相平齐的毛细管，在所述毛细管的流出端口处，极性分散相溶液和非极性分散相溶液相接触，并被所述连续相溶液剪切，形成单分散极性异性Janus液滴；

通过调控极性分散相溶液中表面活性剂浓度、极性分散相溶液和非极性分散相溶液的流量比，调控单分散极性异性Janus液滴的形貌，通过调节极性分散相溶液、非极性分散相溶液和连续相溶液的流量，调控单分散极性异性Janus液滴的粒径；

依次经过紫外灯照射及加热对所述单分散极性异性Janus液滴进行固化，即得粒径和形貌可控的单分散极性异性Janus微球。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于按如下步骤进行：

a、选择低极性液态化合物作为连续相溶液；

b、配制极性分散相溶液：以丙烯酰胺、双丙烯酰胺、过硫酸铵以及表面活性剂为溶质、以去离子水为溶剂配制所述极性分散相溶液；

c、配制非极性分散相溶液：以光引发剂为溶质、以二缩三丙二醇二丙烯酸酯为溶剂配制非极性分散相溶液；

d、将极性分散相溶液和非极性分散相溶液分别通入两个并排固定、流出端口相贴靠且流出端口端面相平齐的毛细管，在毛细管的流出端口处，极性分散相溶液和非极性分散相溶液相接触，并被连续相溶液剪切，形成形貌可控的单分散极性异性Janus液滴；

e、调控形貌：通过在极性分散相溶液中添加不同浓度的表面活性剂，改变极性分散相溶液与非极性分散相溶液以及极性分散相溶液与连续相溶液之间的界面张力，并调控极性分散相溶液和非极性分散相溶液的流量比，进而改变单分散极性异性Janus液滴的形貌；

f、调控粒径：通过调控极性分散相溶液、非极性分散相溶液和连续相溶液的流量，实现单分散极性异性Janus液滴粒径的调控；

g、依次经过紫外灯照射及加热对所述形貌可控的单分散极性异性Janus液滴进行固化，即得所述粒径和形貌可控的单分散极性异性Janus微球。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤a所述低极性液态化合物为二甲基硅油、十二烷或煤油。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基硫酸钠。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：

所述极性分散相溶液中各原料的质量百分比为：

丙烯酰胺5%～20%；

双丙烯酰胺（甲叉）1.5%～3%；

过硫酸铵0.5%～1%；

表面活性剂≦1%；

余量为去离子水。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述光引发剂为紫杉醇或1-羟基环己基苯基甲酮，所述光引发剂在非极性分散相溶液中的质量浓度为3%～4%。

7.权利要求1～6任意一项所述制备方法制备的粒径和形貌可控的单分散极性异性Janus微球。

8.根据权利要求7所述的粒径和形貌可控的单分散极性异性Janus微球，其特征在于：所述极性异性Janus微球的尺寸范围在200～500um，分散系数CV小于5%。