淺看多功能微通道反應器的特性介紹

　　多功能微通道反應器利用精密加工技術制造的特征尺寸在10到300微米（或者1000微米）之間的微型反應器，微反應器的“微”表示工藝流體的通道在微米級別，而不是指微反應設備的外形尺寸小或產(chǎn)品的產(chǎn)量小。微反應器是一個比較廣泛的概念，并有很多形式，既包括傳統(tǒng)的微量反應器，也包括聚合反應器、反相膠束條紋反應器、微聚合反應器和固體模板微反應器等。這些微反應器的對化學反應的共同特點是將其控制在極其微小的空間內(nèi)，反應通道的平均尺寸一般為微米甚至納米。微反應器中可以包含有成百萬上千萬的微型通道，因此也實現(xiàn)很高的產(chǎn)量。

　　多功能微通道反應器的特性介紹：

　　（1）多功能微通道反應器微通道的比表面積一般為5000—50000m2m-3,而在常規(guī)反應容器內(nèi),比表面積約為100m2m-3,少數(shù)為1000m2m-3。微通道的比表面積大,具有很大的熱交換效率,即使是激烈的放熱反應,瞬間釋放出大量反應熱也能及時移出,維持反應溫度在安全范圍內(nèi)。由于反應物總量少,傳熱快,特別適用于研究異常激烈的合成反應而避免爆炸的危險。

　　（2）可以將各種催化劑固定在芯片微通道中得到高比表面積的微催化床,提高催化效率。

　　（3）在多功能微通道反應器中進行合成反應時,反應物配比、溫度、壓力、反應時間和流速等反應條件容易控制。反應物在流動過程中發(fā)生反應,濃度不斷降低,生成物濃度不斷提高,副反應較少。

　　（4）多功能微通道反應器采用連續(xù)流動的方式進行反應,對于反應速度很快的化學反應,可以通過調(diào)節(jié)反應物流速和微通道的長度,精確控制它們在多功能微通道反應器中的反應時間。

　　（5）由于多功能微通道反應器中微通道寬度和深度比較小,一般為幾十到幾百微米,使反應物間的擴散距離大大縮短,傳質(zhì)速度快,反應物在流動的過程中短時間內(nèi)即可充分混合

　　（6）在多功能微通道反應器中進行合成反應時,需要反應物用量甚微,不但能減少昂貴、有毒、有害反應物的用量,反應過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染物也極少,實驗室基本無污染,是一種環(huán)境友好、合成研究新物質(zhì)的技術平臺。

　　（7）在多功能微通道反應器中得到產(chǎn)物的量與近代分析儀器,如GC、GC2MS、HPLC及NMR的進樣量相匹配,使近代分析儀器可用于直接在線監(jiān)測反應進行的程度,大大提高了研究合成路線的速度。

　　（8）隨著微加工技術的發(fā)展,由微傳感器、微熱交換器、微混合器、微分離器、微反應單元、微流動裝置等組成的集成系統(tǒng),在合成反應研究中受到越來越多的關注。

　　（9）多功能微通道反應器微流控芯片高通量、大規(guī)模、平行性等特點使多個或大量微反應器的集成化與平行操作成為可能,從而提高了合成新物質(zhì)、篩選新藥物的效率,大幅度地降低了研究成本