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微反应器合成微纳米材料的前世今生

来源:小九直播平台nba    发布时间:2023-12-24 10:54:19
 

  迄今为止,由于量子隧道效应、尺寸效应、表面和边界效应以及库仑堵塞效应等奇妙特性,大量具有易于调节尺寸、结构和成分的微纳米材料被广泛开发并应用于光电子、环境材料、生物成像、农业产业和药物输送等领域。因此,微纳米材料加工属于材料制造和应用领域,以实现在微纳米尺度上的工业产品设计为目标,属于21世纪最有趣的产业之一,被认为具有与信息技术和生物技术领域一样大的潜力。

  然而,传统批量合成方法相对不灵活的缺点导致人们对微流控湿化学合成越来越感兴趣,这使得连续制造工艺的发展成为可能。以微通道为代表的微反应器为化工材料的生产提供了一种高效稳定的方法,具有产物性质可控、回收率或选择性高、反应体积小、能耗低、经济效益可观等优点。

  首先,对目前应用于微纳米材料合成的微反应器的制造和设计原理进行了总结和分类。

  然后,通过典型实例论述阐明包括金属纳米颗粒,无机非金属纳米颗粒,有机纳米颗粒,Janus 颗粒和 MOF 材料在内的多种微纳米材料加工合成。

  最后,对微反应器合成微纳米材料的未来研究前景和核心问题进行了讨论,包括继续优化微反应器的设计和加工成本,将多功能纳米材料集成到微反应器中,改进微尺度下的材料合成理论和原位检测技术,从理论测试向商业应用过渡。

  总之,微反应器为微纳米材料合成提供了新思路和新方法,在规模化生产和科研方面潜力巨大。

  图1 微反应器类型:(a) 典型反应器,(b) 并联和串联反应器,(c) 网格反应器。

  图2 (a) (上) 三维蛇形通道示意图,(中) 方波通道示意图,(下) 直线通道示意图。(b) 弧形微通道示意图。(c) 交错人字形混合器 (SHM)。

  微反应器和连续流化学反应慢慢的变多地被许多领域所接受,并以灵活可控的方式应用于我们正常的生活的方方面面。本文综述了微反应器的制备和设计原理,并详细阐述了微反应器在微纳米材料加工和合成领域的广泛适用性。因此,微反应器是微纳米材料合成的有效平台。微反应器可以在微观尺度上运行,这在某种程度上预示着分子碰撞频率在在动力学上被明显地增加,最终实有效改善产品生产周期。目前,微反应器技术已成功地解决了工业大规模生产合成材料或化学品所面临的一些问题。

  深入流动化学的基础研究,化学、物理、机械、电子、软件、自动化的综合协调,是欧世盛科技体系化研制流动化学设备的基础。

  流动化学微反应工艺已经在精细化工领域成为关注的焦点,微反应器的独特点就在于,能大大的提升混合效果,提供精确的温度控制,并快速缩短工艺筛选和工艺放大的周期。

  与传统的间歇式方法相比,微反应器不但可以提高反应性能,还能大大的提升安全性。由于微通道的孔径极细,传热效率高,可以安全地进行间歇实验中的一些危险反应,如硝化反应、氟化反应、叠氮化物反应、氧化还原反应等。

  欧世盛科技的流动化微反应解决方案,基于将微化工底层技术与合成工艺的结合,构建流动化微反应的工业级解决方案。通过多样化的流动化学产品线不断满足更多的反应需求。

  欧世盛方案从流动化学的“心脏”——稳定无脉动的高压输液泵开始,到“插拔式”微反应器的微反应合成平台、g级kg级及放大的微反应连续加氢平台、微反应连续流臭氧平台、连续气液&液液分离设备、反应动力学设备、全自动气液性质测定仪,1-16通道全自动催化剂评价装置和公司最新的自动配液及连续微反应多通道(间歇)合成工作站平台等设备。

  集合在线检测、传感器及应用型平台方案,帮助慢慢的变多科研机构、精细化工企业解决研发生产的全部过程中的瓶颈问题,使慢慢的变多的危险反应工艺向着绿色、安全、高效和可持续化方向发展。

  氧化反应(O2)、钯催化的Heck 羰基化反应(CO)CO2气体参与的反应……

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