Bu protokol Kansas Üniversitesi ve Wyoming Üniversitesi arasında çok disiplinli bir işbirliği çabasıdır. Patentli, polielektrolit kompleks nano partiküllerimizi yüksek basınçlı mikroakışkanlar kullanarak test etmeye ihtiyacımız vardı. Ve araştırma grubumuz la Dr.Aryana'nın araştırma grubu arasında en son teknolojiye sahip tesislerinden yararlanmak için ortak bir çalışma başlattı.
NSF'ye bu projenin bir kısmını finanse ettiği için teşekkür etmek ve bu proje için gerekli olan tesis ve desteği sağladıkları için üçüncül veya kurtarma programına teşekkür ederiz. Buna ek olarak, bu çalışma kısmen CMCUF ve DoE tarafından finanse edilen Enerji Sınır Araştırma Merkezi tarafından desteklenmiştir. Bu protokol ve vekil karmaşık geçirbilebilir medya ve yüksek basınç koşulları için uygulama, iki araştırma grupları arasında bir işbirliği bir Wyoming Üniversitesi ve Kansas Üniversitesi'nden diğer bir sonucudur.
Bu protokol detayları, temiz oda tesisleri yokluğunda sağlam bir mikroakışkan platform için üretim prosedürü. Bu platform, yüksek basınç koşullarında karmaşık geometrilerde akışın doğrudan görselleştirilmesini sağlar. Açıklanan teknik, yüzey altı ortamlarından yapıları taklit eden ve CO2 kullanımı ve depolanması sırasında yaşanan yüksek basınç koşullarına dayanabilecek cam yüzeylerdeki karmaşık kanal ağlarını yaşlandırmak için kullanılabilir.
Bu yöntem, CCUS bağlamında geçirimsiz ortamda ki karmaşık sıvıların kesişmeleri ve taşınması hakkında bilgi sağlamak için kullanılabilir. Bu protokolü gerçekleştirirken hastalar ve aşırı dikkatli üretim sürecinde fiziksel yaralanma ve başarısızlık riskini en aza indirmek için gereklidir. Bu yöntemin görsel gösterimi, başarılı yürütülmesinde kritik olan adımların etkin bir şekilde iletilmesini sağlar.
Bir kabın içine yeterli miktarda krom gravür çözeltisi dökerek ve yaklaşık 40 santigrat dereceye Kadar ısıtın. Daha sonra maskeyi doğrudan krom ve fotoğraf direnci ile kaplı borosilikat substrat tarafına yerleştirin. Geometrik deseni, substrat yığınını ve maskeyi UV ışığına maruz bırakarak fotoğraf direnci katmanına aktarın.
Fotoğraf maskesini ve substrat yığınını UV aşamasından çıkarın ve fotoğraf maskesini çıkarın ve alt katmanı ve geliştirici çözümünü yaklaşık 40 saniye batırın. Basamaklı substrat, deiyonize su nın üzerine ve tüm yüzeylerinin üzerine en az üç kez akarak substratı durulayın. Substrat kurumasını sağladıktan sonra, önceden ısıtılmış krom etchant yaklaşık 40 saniye batırın böylece fotoğraftan krom tabakasına direnç desen aktarArak.
Çözeltiden substrat çıkarın, deiyonize su ile durulayın ve kurumasını bekleyin. Bir fırça kullanarak, substrat ın ortaya çıkarılan yüzüne birkaç kat HMDS uygulayın ve kurumasını bekleyin. Astar üstüne fotoğraf direnci bir tabaka uygulayın, sonra 30 ila 40 dakika boyunca 60 ila 90 santigrat derece bir fırında substrat yerleştirin.
Daha sonra, istenilen kanal derinliklerine bağlı olarak, önceden belirlenmiş bir süre için etchant çözeltisindeki desen alt tabakasını bırakın. Çözücüye dayanıklı cımbız ve basamaklı bir çift deiyonize su ile durulayın kullanarak, etchant gelen substrat çıkarın. Fotoğraf direncini kaldırmak için yaklaşık 30 dakika boyunca 65 santigrat dereceye önceden ısıtılmış NMP çözeltisine substratı maruz bırakın.
Cascade etanol ve deiyonize su ardından aseton ile durulayın. Krom etchant temiz substrat yerleştirin ve yaklaşık 40 derece santigrat yaklaşık bir dakika boyunca ısıtılır. Daha sonra lazer tarama, konfokal mikroskopi kullanarak kanal derinliği karakterize.
Kapak plakasını kazınmış substrata göre hizalayarak boş bir borosilikat alt tabakaüzerindeki giriş ve çıkış deliklerinin konumlarını işaretleyin. İşaretli yerlerdeki delikleri patlatmak için mikro aşındırıcı kum püskürtücü ve 50 mikro metre alüminyum oksit mikro kumlama ortamı kullanın. Basamaklı durulayın hem kazınmıştır substrat ve deiyonize su ile kapak plakası.
Sonra bir kaynatın ve 10 dakika boyunca çözelti içinde substrat ve kapak plakası batırmak için bir ila dört hidrojen peroksit sülfürik asit piranha çözeltisi getirin. Substrat ve kapak plakasını duruladıktan sonra 30-40 saniye tampon eterinde batırın ve tekrar durulayın. Daha sonra, yaklaşık 75 santigrat dereceye Kadar ısıtılan altı-bir su, hidrojen peroksit, hidroklorik asit çözeltisi 10 dakika boyunca substrat ve kapak plakası batırın.
Substrat ve kapak plakası birbirine sıkıca bastırın ve su altında kalarak çözeltiden çıkarın, durulayın ve deiyonize suya batırın. Substrat ve kapak plakasının birbirine sıkıca bağlı olduğundan emin olun, birbirlerine bastırın ve dikkatlice sudan çıkarın. Di su altında iken dikkatle substrat ve kapak plaka hizalayın ve ikisi arasında hava kabarcıkları gözlenene kadar prosedürü tekrarlayın.
Yapıştırma için iki düzgün 1,5 santimetre kalınlığında cam seramik plakalar arasında yığın yüzeyleri yerleştirin. Cam seramik plakaları alaşım x'ten yapılmış iki metalik plaka arasına yerleştirin. Cam gofretve seramik metalik tutucunun ortalanmış olduğundan emin olun.
El fındık sıkın ve yaklaşık 100 santigrat derece 60 dakika boyunca bir vakum odasında tutucu yerleştirin. Sonra odadan tutucu çıkarın ve dikkatle fındık sıkın. Tutucuyu bir fırının içine yerleştirin ve el yazması talimatlara göre bir ısıtma programı uygulayın.
Termal olarak bağlanmış mikroakışkan cihazı fırından çıkarın ve suyla durulayın. Sonra bir saat hidroklorik asit içinde sonikbir banyo. Karbondioksit ve su pompalarının tanklarını deney için yeterli sıvıyla doldurun ve tuzlu su akümülatörünü ve akış hatlarını yüzey aktif çözeltiyle doldurmak için bir şırınga kullanın.
Doymuş mikroakışkan cihazı basınca dayanıklı bir tutucuya yerleştirin ve giriş ve çıkış bağlantı noktalarını 0,01 inç iç çaplı boru kullanarak uygun hatlara bağlayın. Salamura ve karbondioksit hatlarının sıcaklığını istenilen sıcaklığa kadar kontrol eden sirkülasyon banyosunun sıcaklığını artırın. Geri basınç regülatörünün çıkışından sürekli akışı korurken kademeli adımlarla aynı anda geri basıncı ve tuzlu su pompası basıncını artırın.
Basıncı 7,38 mega pascal'a çıkarın ve pompaları durdurun. 7.38 mega pascal üzerinde bir basınç karbondioksit hattı basıncını artırmak sonra karbondioksit vanası açın ve süper kritik karbondioksit yüksek basınç yüzey aktif çözeltisi ile karışık bir inline karıştırıcı ile akmasına izin ve köpük oluşturmak. Cihazın içinde akış tam olarak gelişene ve kanallar doymuş olana kadar bekleyin, köpük üretimi başlangıcı için çıkış izleniyor.
Kanalların içindeki akışla ilgili ayrıntılı görüntüler yakalamak için kamerayı açın. Karbondioksit köpük taşıma ve UV litografi mikroakışkan cihaz istikrar, üretim ve izolasyon ilk 20 dakika boyunca burada gösterilmiştir. Çok fazlı mikro çatlaklar arasında hareket ve köpük mikro kırıklar yoluyla üretildi.
Köpük seçici bir lazer indüklenen gravür mikroakışkan cihaz, tam gelişmiş, süper kritik karbondioksit köpük yüksek ve düşük akış oranlarında hiçbir akış ile ortam durumundan başlayarak üretildi. Köpük dağılımı ve stabilitesi, üretim ve izolasyonun ilk 20 dakikasında rezervuar koşullarında görüntülendi. Kabarcık çaplarının dağılımı, köpük mikroyapısının j.Quantification görüntüsü kullanılarak ham görüntüler, işlenmiş görüntüler sonrası ve bunların binarised eşdeğerleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir.
Bu pratik çalışırken, istenilen desenin doğru aktarıldığından emin olmak için sarı ışık altında krom tabakasındaki deseni dikkatle incelemek önemlidir. Bu yöntemlerin varyasyonları doğrudan görselleştirme yoluyla karmaşık sıvıların akış fiziği bir anlayış geliştirmek için yağ, polimer çözeltileri ve düşük tuzluluk salamura yüksek basınçlı enjeksiyon içerir.
