颗粒分离是解决许多重要问题中一个必不可少的步骤，比如预处理化学样本以提高反应的准确性，提取有潜力的藻种细胞以获得高质量的油脂，筛选功能性材料用来加工高性能的太阳能电池等。基于漩涡的颗粒分离技术具有非接触、易激发等优点，在解决技术难题方面具有较大的潜力。但是当前基于漩涡的颗粒分离技术不能灵活地调控，在处理新的样本时。面临着重新设计和加工等问题。利用灵活可控的ICE0漩涡开发分离技术不仅能够继承当前漩涡分离技术的优点，而且可以克服它们的局限性。本书首次将ICEO漩涡应用于颗粒分离领域，并开展实验和应用研究。

1 绪论
1.1 研究的目的和意义
1.2 国内外研究现状及分析
1.2.1 颗粒分离技术的国内外研究现状
1.2.2 诱导电荷电渗漩涡的研究现状
1.2.3 水藻细胞提取技术的研究现状
1.2.4 氧化石墨烯小球应用的研究现状
1.3 本书的主要研究内容
2 基于诱导电荷电渗漩涡的颗粒分离机理
2.1 引言
2.2 诱导电荷电渗基本理论
2.2.1 诱导双电层微观分析
2.2.2 悬浮导体表面诱导电荷电渗漩涡的数学模型
2.3 颗粒在交流电场中Maxwell-Wagner界面极化
2.3.1 非均匀电场对诱导偶极矩的作用受力
2.3.2 单个生物细胞的极化模型
2.3.3 低浓度细胞体系的极化模型
2.3.4 高浓度细胞体系的极化模型
2.4 颗粒在ICEO漩涡中运动模型的建立
2.4.1 颗粒表面电荷与双电层之间的互动力
2.4.2 多物理场协同作用下颗粒运动模型的建立
2.5 基于对称ICE0漩涡的颗粒分离仿真研究
2.5.1 颗粒在对称ICEO漩涡中运动轨迹因素分析
2.5.2 基于对称ICE0漩涡颗粒分离仿真分析
2.6 基于非对称ICEO漩涡的颗粒仿真研究
2.6.1 非对称ICEO漩涡的形貌及流速分布特点
2.6.2 颗粒在非对称ICEO漩涡中运动轨迹因素分析
2.6.3 非对称ICEO漩涡分离颗粒的仿真分析
2.7 ICEO漩涡分离颗粒的机理分析
2.8 本章小结
3 基于诱导电荷电渗漩涡的颗粒调控规律与分离性能
3.1 引言
3.2 基于ICEO漩涡颗粒分离芯片的加工工艺
3.2.1 PDMS通道的加工流程
3.2.2 IT0电极的加工流程
3.2.3 芯片的封装
3.3 ICEO漩涡颗粒分离实验系统的搭建
3.3.1 微流控芯片的制作
3.3.2 实验系统的组成与搭建
3.4 对称ICEO漩涡的颗粒参数调控规律
3.5 对称ICEO漩涡的颗粒分离性能
3.5.1 基于对称ICEO漩涡颗粒分离实验验证
3.5.2 基于对称ICEO漩涡不同密度颗粒的分离
3.5.3 基于对称ICEO漩涡不同尺寸颗粒的分离
3.5.4 基于对称ICE0漩涡酵母细胞的提取
3.6 非对称ICEO漩涡的颗粒参数调控规律
3.7 非对称ICEO漩涡的颗粒分离性能
3.7.1 基于非对称ICE0漩涡不同密度颗粒的分离
3.7.2 基于非对称ICE0漩涡不同尺寸颗粒的分离
3.7.3 基于非对称ICE0漩涡酵母细胞的提取
3.8 本章小结
4 诱导电荷电渗漩涡微藻细胞分离
4.1 引言
4.2 大尺寸微藻分离的实施方案
4.3 大尺寸微藻分离平台的搭建
4.3.1 分离装置的设计与加工
4.3.2 分离方法的灵活性验证
4.3.3 分离装置对尺度较大样本的适应性验证
4.4 纳米颗粒的电动平衡状态与提取
4.4.1 纳米颗粒在对称ICEO漩涡中的电动平衡状态
4.4.2 纳米尺度颗粒的提取
4.5 小球藻细胞的提取
4.6 卵囊藻细胞的提取
4.6.1 单核卵囊藻细胞的提取
4.6.2 基于核数卵囊藻细胞的分离
4.7 基于平行诱导电荷电渗漩涡的小尺寸微藻细胞分离
4.7.1 平行诱导电荷电渗漩涡的形成原理
4.7.2 平行诱导电荷电渗漩涡的分离能力测试
4.7.3 基于平行诱导电荷电渗漩涡硅藻的筛选与检测
4.8 本章小结
5 诱导电荷电渗漩涡多种颗粒同时分离
5.1 引言
5.2 多种颗粒同时分离的实施方案
5.3 多种颗粒分离装置的设计
5.3.1 分离装置的设计与制作
5.3.2 循环非对称ICEO漩涡的流场分布
5.4 不同电动平衡状态颗粒的分离与参数影响规律
5.4.1 不同电动平衡状态颗粒分离的实验验证
5.4.2 电压幅值和流体流速对分离效果的影响
5.4.3 颗粒的浓度比例对分离效果的影响
5.5 相同电动平衡状态颗粒的分离与参数影响规律
5.5.1 相同电动平衡状态颗粒分离的实验验证
5.5.2 电压幅值和流体流速对分离效果的影响
5.6 三种颗粒同时分离
5.7 氧化石墨烯小球的表征
5.8 多种尺寸氧化石墨烯小球的筛选
5.8.1 氧化石墨烯小球的聚集行为
5.8.2 氧化石墨烯小球的筛选与电压幅值的影响规律
5.8.3 纳米尺度氧化石墨烯小球的筛选
5.9 本章小结
6 结论
参考文献