微反應器的應用領域
微反應器是一種利用精密加工技術(MEMS)制造的可用于進行化學反應的三維結構元件。微反應器通常含有微米級的通道尺寸(10-300 ?m),流體在這些通道中流動,并要求在這些通道中發生所要求的反應。這樣就導致了在微構造的化學設備中具有非常大的表面積/體積比率。微反應器中可以包含成千上萬的微型通道,因此也可以實現很高的產量。
微反應器技術是一個多學科間交叉的新興技術,對很多傳統反應器很難操作的反應,微反應器技術提供了嶄新的解決方案。它的應用已經得到社會的認可,近年來國內外進行了大量研究,微反應器技術得到了快速的發展,使得其在工藝研發與工業化生產中正得到越來越多的應用。
在化工反應中的應用
許多化工反應要求在低溫(零下數十度甚至更低)或者高溫下進行,這樣的反應對溫度要求比較嚴格,溫度一旦高出設定值,導致副產物生成,收率和選擇性大幅下降。嚴格的溫度控制在小實驗中不難實現,但是,在擴大生產時,如果利用常規反應器設備投資和能耗就會很高,反應的操作比較繁瑣,難以實現,利用微反應器就可以很容易實現。
納米顆粒的制備
微反應器利用微孔作為分散介質,分散相在壓力作用下通過孔均勻分布在連續相中,由于混合尺度很小,可以達到毫秒級快速均勻混合,非常適合于快速反應的納米顆粒制備工藝。采用微反應器法制備納米顆粒,如果選擇適當的表面活性劑及合適的微乳液,可以得到粒徑小而分散均勻的顆粒,而且所選擇的表面活性劑成本低且易回收。應用微反應器來進行酰胺化優化,達到提高產品質量、降低消耗、提高效益的目的。
基礎研究
微反應器由于其幾何體積、傳質、傳熱等方面的優勢,能夠迅速而穩定的混合反應物,因此可以減少反應物的消耗,特別是比較昂貴或稀少的物質,提高反應的效率,例如進行正交試驗時,就可以利用微反應器進行正交組合試驗,縮短了試驗的時間;可以對反應條件進行控制,使得反應的條件能夠更精確地控制,進行條件優化。例如,對于具有一定危險性的反應,利用微反應器可以嚴格控制危險品的反應配比,減少危險品的使用,提高反應的安全性;由于微反應過程為連續過程,試驗的參數變換控制方便,可以方便地進行動力學測量和用于 DNA 的分析。
標簽:   微反應器 應用領域 化工 納米顆粒
- 上一條微流控軟質芯片打孔設備一覽
- 下一條紙芯片的制作方法