微型反應(yīng)器的微通道結(jié)構(gòu)有哪些優(yōu)勢(shì)？

（1）微型反應(yīng)器微通道的比表面積一般為5000—50000m2m-3,而在常規(guī)反應(yīng)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(yīng),瞬間釋放出大量反應(yīng)熱也能及時(shí)移出,維持反應(yīng)溫度在安全范圍內(nèi)。由于反應(yīng)物總量 少,傳熱快,特別適用于研究異常激烈的合成反應(yīng)而避免爆炸的危險(xiǎn)。

（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）在微型反應(yīng)器中進(jìn)行合成反應(yīng)時(shí),反應(yīng)物配比、溫度、壓力、反應(yīng)時(shí)間和流速等反應(yīng)條件容易控制。反應(yīng)物在流動(dòng)過(guò)程中發(fā)生反應(yīng),濃度不斷降低,生成物濃度不斷提高,副反應(yīng)較少。

（4）采用連續(xù)流動(dòng)的方式進(jìn)行反應(yīng),對(duì)于反應(yīng)速度很快的化學(xué)反應(yīng),可以通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)物流速和微通道的長(zhǎng)度,精確控制它們?cè)谖⑼ǖ婪磻?yīng)器中的反應(yīng)時(shí)間。

（5）由于微型反應(yīng)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(yīng)物間的擴(kuò)散距離大大縮短,傳質(zhì)速度快,反應(yīng)物在流動(dòng)的過(guò)程中短時(shí)間內(nèi)即可充分混合。

（6）在微型反應(yīng)器中進(jìn)行合成反應(yīng)時(shí),需要反應(yīng)物用量甚微,不但能減少昂貴、有毒、有害反應(yīng)物的用量,反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)境污染物也極少,實(shí)驗(yàn)室基本無(wú)污染,是一種環(huán)境友好、合成研究新物質(zhì)的技術(shù)平臺(tái)。

（7）在微型反應(yīng)器中得到產(chǎn)物的量與近代分析儀器,如GC、GC2MS、HPLC及NMR的進(jìn)樣量相匹配,使近代分析儀器可用于直接在線監(jiān)測(cè)反應(yīng)進(jìn)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(shù)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(yīng)單元、微流動(dòng)裝置等組成的集成系統(tǒng),在合成反應(yīng)研究中受到越來(lái)越多的關(guān)注。

（9）微流控芯片高通量、大規(guī)模、平行性等特點(diǎn)使多個(gè)或大量微反應(yīng)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。

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