電滲及其在色譜中的應(yīng)用

前言

在色譜領(lǐng)域，電滲主要被用于電動(dòng)分離，如毛細(xì)管電泳、毛細(xì)管電色譜、芯片以及電滲泵的制作。在電動(dòng)分離中，采用電滲流驅(qū)動(dòng)流動(dòng)相，消除了壓力驅(qū)動(dòng)的徑向擴(kuò)散對(duì)柱效的影響且無反壓，可以使用更小粒度的色譜固定相以及更長的填充色譜柱進(jìn)行分離，大大提高了分離柱效，開辟了高效微分離技術(shù)的新途徑。該技術(shù)近年來一直是分析化學(xué)研究的熱點(diǎn)，并已開始用于環(huán)境、食品、藥物等的分離分析中。電滲泵是一種電滲流驅(qū)動(dòng)的高壓泵，近年來發(fā)展很快。它主要由直流電源、填充電滲柱、電極和壓力傳感器等構(gòu)成，具有裝置簡單、載流穩(wěn)定、流量范圍大、無磨損及材料疲勞和驅(qū)動(dòng)電壓適中等優(yōu)點(diǎn)，目前已被用于流動(dòng)注射分析、芯片降溫、色譜等領(lǐng)域進(jìn)行微流輸運(yùn)，具有廣闊的應(yīng)用前景，越來越受到國內(nèi)外科學(xué)家的重視。本書是作者在電動(dòng)分離領(lǐng)域15年研究工作的基礎(chǔ)上編寫的，目的是進(jìn)一步推廣電滲技術(shù)，使其迅速進(jìn)入應(yīng)用領(lǐng)域。本書向讀者介紹了電滲的原理、影響電滲流的諸多因素、電滲流在電動(dòng)分離領(lǐng)域以及電滲泵研究中的應(yīng)用等。書中很大一部分內(nèi)容，如電滲流在電色譜分離中的應(yīng)用、電滲泵的理論與應(yīng)用研究等，為作者第一手科研資料的總結(jié)，本書對(duì)這些最新技術(shù)進(jìn)行了較全面介紹。由于作者水平有限，書中不妥之處在所難免，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。在多年的研究工作中，承蒙導(dǎo)師張玉奎院士的精心指導(dǎo)、嚴(yán)格要求和熱情鼓勵(lì)，在此表示誠摯的感謝！同時(shí)感謝中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所張麗華研究員及1810研究組全體同仁給予作者的無私關(guān)懷與幫助！感謝上海通微分析技術(shù)有限公司董事長閻超博士、華東理工大學(xué)張維冰教授、大連化學(xué)物理研究所分析化學(xué)專業(yè)的博士生導(dǎo)師們多年來對(duì)作者研究工作的指導(dǎo)、支持與幫助！與作者科研成果相關(guān)的研究內(nèi)容曾得到國家自然科學(xué)基金（項(xiàng)目編號(hào)：20375040、20605023、20875088）、遼寧省企業(yè)項(xiàng)目博士后基金（項(xiàng)目編號(hào)：BSI-12006921042）等項(xiàng)目基金的資助，大連市人民政府和大連大學(xué)為本書的出版提供了經(jīng)費(fèi)資助，在此表示深深的感謝！

內(nèi)容概要

《電滲及其在色譜中的應(yīng)用》是作者在電動(dòng)分離領(lǐng)域從事15年研究工作的基礎(chǔ)上編寫的，目的是使電滲技術(shù)得到進(jìn)一步推廣，迅速進(jìn)入應(yīng)用領(lǐng)域?！峨姖B及其在色譜中的應(yīng)用》向讀者介紹r電滲的原理、影響電滲流的諸多因素、電滲流在電動(dòng)分離領(lǐng)域以及電滲泵研究中的應(yīng)用等。《電滲及其在色譜中的應(yīng)用》部分內(nèi)容，如電滲流在電色譜分離中的應(yīng)用、電滲泵的理論與應(yīng)用研究等，為作者第一手科研資料的總結(jié)，較深入地介紹了相關(guān)的最新技術(shù)?！　　峨姖B及其在色譜中的應(yīng)用》可以作為色譜工作者、研究生的參考書，也可以作為從事電滲研究工作人員的參考書。

作者簡介

尤慧艷，女，1962年生于內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼市。2004年畢業(yè)于中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所，理學(xué)博士?，F(xiàn)為大連大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院教授，碩士生導(dǎo)師。自1995年起開展毛細(xì)管電色譜的研究工作，為國內(nèi)率先從事該項(xiàng)研究的人員之一。十余年來，始終工作在科研一線，潛心研究毛細(xì)管電色譜的理論及應(yīng)用，具有一定的色譜理論基礎(chǔ)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。1995年以來，主持或參加國家級(jí)和省級(jí)科研項(xiàng)目8項(xiàng)，校級(jí)科研項(xiàng)目2項(xiàng)，發(fā)表相關(guān)研究論文40余篇，獲批專利1項(xiàng)，出版專著1部，獲省科研獎(jiǎng)2項(xiàng)、市科研獎(jiǎng)1項(xiàng)。自1985年以來，潛心從事教育工作，曾被評(píng)為高等學(xué)校優(yōu)秀教師，曾獲全日制教育優(yōu)秀教學(xué)質(zhì)量獎(jiǎng)及成人教育優(yōu)秀教學(xué)質(zhì)量獎(jiǎng)，主講課程多次被學(xué)校評(píng)為優(yōu)秀課程。

書籍目錄

前言第一章 緒論　1.1 概述　1.2 電滲流的理論研究　1.3 電滲流的可視化研究　1.4 電滲在色譜中的應(yīng)用研究　參考文獻(xiàn)第二章 電滲原理　2.1 雙電層　　2.1.1 雙電層的形成　　2.1.2 雙電層模型　　2.1.3 雙電層電勢　　2.1.4 雙電層電勢的影響因素　　2.1.5 外加電場的電勢　2.2 直流電滲流的產(chǎn)生及其影響因素　　2.2.1 直流電滲流的產(chǎn)生　　2.2.2 直流電滲流的影響因素　2.3 微細(xì)通道直流電滲流流體流動(dòng)分析　　2.3.1 尺寸效應(yīng)　　2.3.2 微通道中直流電滲流的壓力　2.4 不同幾何通道內(nèi)電滲流的數(shù)值模擬　　2.4.1 矩形微流道內(nèi)電滲流的數(shù)值模擬　　2.4.2 梯形微流道內(nèi)電滲流的數(shù)值模擬　　2.4.3 微小三角形槽道內(nèi)電滲流的數(shù)值模擬　2.5 電滲流的控制方程　　2.5.1 Laplace方程　　2.5.2 P0isso-Boltzmann方程　　2.5.3 Navier_Stokes方程　　2.5.4 電滲流控制方程的意義　　參考文獻(xiàn)第三章 毛細(xì)管電泳中的電滲及其控制　3.1 電泳過程中的電動(dòng)力學(xué)　　3.1.1 電泳的電動(dòng)力學(xué)分析　　3.1.2 電泳行為經(jīng)典理論　　3.1.3 濃縮懸浮液中膠體粒子的電泳　　3.1.4 多孔集合體的電泳　3.2 毛細(xì)管電泳中電滲流的產(chǎn)生　3.3 毛細(xì)管電泳中電滲的控制　　3.3.1 添加劑法　　3.3.2 管壁涂層法　　3.3.3 外加電磁場法　參考文獻(xiàn)第四章 毛細(xì)管電色譜中的電滲及其控制　4.1 電滲現(xiàn)象的理論研究模型　　4.1.1 vonSmoluchowski模型　　4.1.2 Overbeek模型　　4.1.3 Dukhin“第二類電滲”模型　4.2 毛細(xì)管電色譜中電滲流的產(chǎn)生原理　4.3 毛細(xì)管電色譜中電滲的控制　　4.3.1 有機(jī)改性劑對(duì)電滲流的影響　　4.3.2 電解質(zhì)緩沖溶液對(duì)分離的影響　　4.3.3 流動(dòng)相的pH對(duì)電滲流的影響　　4.3.4 電滲流與電壓的關(guān)系　　4.3.5 電滲流與溫度的關(guān)系　4.4 大孔硅膠基質(zhì)C18顆粒中的電滲現(xiàn)象　　4.4.1 大孔硅膠基質(zhì)C18顆粒的電泳現(xiàn)象　　4.4.2 對(duì)大孔硅膠基質(zhì)C18填充柱電滲流速度的理論分析　4.5 軸向不連續(xù)填充電色譜的電性能　　4.5.1 填充柱結(jié)構(gòu)表征　　4.5.2 電導(dǎo)率分布　　4.5.3 電勢降分布　　4.5.4 電場強(qiáng)度特征　　4.5.5 電滲淌度　參考文獻(xiàn)第五章 毛細(xì)管電色譜中電滲流與分離機(jī)理研究　5.1 電滲流的測定方法研究　　5.1.1 電滲流測定方法簡介　　5.1.2 迭代分析方法測定電滲流　5.2 反相毛細(xì)管電色譜中電滲流對(duì)中性溶質(zhì)保留值的影響研究　　5.2.1 基本原理　　5.2.2 有機(jī)調(diào)節(jié)劑濃度對(duì)中性溶質(zhì)保留因子的影響　　5.2.3 a的同系線性規(guī)律I　　5.2.4 中性溶質(zhì)的保留因子與電壓的關(guān)系　5.3 不同固定相上電滲流的表現(xiàn)特征與分離機(jī)理研究　　5.3.1 基本原理　　5.3.2 中性溶質(zhì)在氰基固定相上的分離特征　　5.3.3 中性溶質(zhì)在反相C18及正相硅膠固定相上的分離特征　　5.3.4 中性溶質(zhì)在苯基固定相上的分離特征　5.4 高壓下毛細(xì)管電色譜流速一板高曲線的測定　　5.4.1 高壓裝置的改造　　5.4.2 絕對(duì)柱效與流速一板高曲線的測定　5.5 特殊體系中的電滲流與分離條件研究　　5.5.1 無鹽體系下的毛細(xì)管電色譜分離　　5.5.2 柱長、電壓、柱內(nèi)徑等對(duì)保留時(shí)間和分離的影響　　5.5.3 大內(nèi)徑柱上低濃度有機(jī)鹽緩沖液下的毛細(xì)管電色譜分離　參考文獻(xiàn)第六章 電滲流在電滲泵中的應(yīng)用　6.1 電動(dòng)泵的發(fā)展　　6.1.1 單一趨動(dòng)泵技術(shù)　　6.1.2 電動(dòng)連續(xù)流微流泵　　6.1.3 控制和改進(jìn)技術(shù)　6.2 各種電滲泵的研制　　6.2.1 直流電滲流微泵　　6.2.2 填充床電滲泵　　6.2.3 小型低壓電滲輸液泵　　6.2.4 填充型并聯(lián)雙電滲泵的研制及雙模高壓電源在電滲泵中的應(yīng)用　　6.2.5 復(fù)雜電滲泵系統(tǒng)的輸液特征研究　　6.2.6 多級(jí)低壓電滲流微泵　　6.2.7 矩形微槽道硅基電滲泵模型　　6.2.8 整體柱電滲泵的制作與流量控制　參考文獻(xiàn)第七章 電滲泵的應(yīng)用　　7.1 電滲泵在微柱液相色譜中的應(yīng)用　　7.1.1 電滲泵工作原理　　7.1.2 電滲泵及微柱液相色譜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　　7.1.3 電滲泵在微柱液相色譜系統(tǒng)中的應(yīng)用研究　7.2 電滲泵在順序注射中的應(yīng)用　　7.2.1 測定水中痕量Cr(Ⅵ)的電滲泵順序注射分光光度法　　7.2.2 電滲泵在順序注射萃取法測定酚中的應(yīng)用　7.3 電滲泵在芯片降溫方面的應(yīng)用參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：20世紀(jì)50年代起電滲即被應(yīng)用于色譜分離。1952年，Mould和Synge將電場應(yīng)用到薄層色譜中，利用電滲流分離了膠棉中的寡聚糖成分，隨后發(fā)展了毛細(xì)管電泳分離技術(shù)。1974年，Pretorius等將電場應(yīng)用到柱色譜中，獲得了比傳統(tǒng)液相色譜更高的柱效。1981年，Jorgenson和Lukaes[11]采用170ptm內(nèi)徑的毛細(xì)管，填充10ptm的反相填料，分離中性芳香化合物9～甲基葸和芘，獲得了每米31 000塔板數(shù)的柱效，電滲流作為驅(qū)動(dòng)力的優(yōu)勢得以初步顯示，為毛細(xì)管電色譜的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。此后，毛細(xì)管電色譜逐漸得到了人們的關(guān)注。1982年，TsLida等首次在開管柱上實(shí)現(xiàn)了毛細(xì)管電色譜分離。1984～1987年，Martin等從理論上研究了開管毛細(xì)管電色譜中的軸向擴(kuò)散和峰展寬，證實(shí)了電滲流作為流動(dòng)相推動(dòng)力的優(yōu)越性。同時(shí)。Knox和Grant也對(duì)填充毛細(xì)管電色譜理論進(jìn)行研究，比較了壓力驅(qū)動(dòng)和電滲流驅(qū)動(dòng)兩種體系中流動(dòng)相流型、區(qū)帶展寬和焦耳熱的差異，并對(duì)毛細(xì)管電色譜中的雙電層現(xiàn)象加以探討，為后來的研究工作奠定了理論基礎(chǔ)。

編輯推薦

《電滲及其在色譜中的應(yīng)用》由科學(xué)出版社出版。

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