低温保护剂微液滴在液氮表面冷冻过程中的结晶度及其影响因素分析

摘要：

借助非等温结晶动力学理论模型,较为系统地研究了低温保护剂微液滴在液氮表面冷冻过程中的温度和结晶度分布.研究结果表明,微液滴在经历相变温区时,呈现出表面区域结晶度最高,中间次之,中心区域最低的变化规律;且浓度越高,温度和结晶度分布越不均匀,如50％甘油微滴表面区域与中心区域温差为8K,但前者的结晶度大约是后者的41倍,而对于微水滴,两个区域的温差为1.10K,结晶度则相差6倍;微液滴体积对低浓度溶液的最终结晶度没有影响,只是延长了其冻结相变持续时间,如2和8 μL 20％甘油的相变时间分别约为14.48和19.82 s;而对于高浓度溶液,没有明显的冻结相变温区,但呈现出体积越大,结晶度越高的变化规律,如2和8 μL 50％甘油的结晶度分别约为0.29× 10-6和0.80×10-6;随着低温保护剂浓度的增大,其相变温度会明显降低(水为273 K,20％甘油为250K,50％甘油为225 K,Vs55为158 K),其最终结晶度也会显著降低,如20％和50％甘油溶液的最终结晶度分别为1和5.61×10-7,而Vs55仅有5.70×10-16.

关键词：低温保护剂、微液滴、结晶度、玻璃化

所属期刊栏目：47

分类号：O6 ;TQ0

资助基金：国家自然科学基金51576132;上海市自然科学基金13ZR1428600

在线出版日期：2017-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：316-323