今天閱讀的文獻(xiàn)是發(fā)表在tutorial review上的一篇綜述，展現(xiàn)了一個(gè)化學(xué)家的角度來(lái)看待微反應(yīng)器，文獻(xiàn)編號(hào)是358，值得在這里提到的一點(diǎn)是，我第一次讀到采用電滲流（EOF）作為微反應(yīng)器的驅(qū)動(dòng)裝置，并指出了基于水力學(xué)基礎(chǔ)的注射泵的缺點(diǎn)，還有化學(xué)家好像還比較偏愛(ài)玻璃作為反應(yīng)器的材料，很有意思。

Introduction

文獻(xiàn)在這部分主要介紹了電滲流驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和微反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)，電滲流驅(qū)動(dòng)部分，作者說(shuō)該系統(tǒng)可以采用電腦來(lái)自動(dòng)化控制，這里插一句，微反應(yīng)器的自動(dòng)化很熱門(mén)，我近期看了一篇文獻(xiàn)報(bào)道了采用云端來(lái)控制反應(yīng)器進(jìn)料流量和濃度，溫度，并檢測(cè)產(chǎn)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等，這簡(jiǎn)直就是互聯(lián)網(wǎng)+化學(xué)啊，我相信這個(gè)組未來(lái)還可能搞一個(gè)人工智能+化學(xué)，多學(xué)科交叉很好玩，詳細(xì)可見(jiàn)DOI：10.1016/j.tet.2017.08.050（Cambridge的Ley SV組）。然后說(shuō)到微反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)，作者竟然沒(méi)提被說(shuō)爛了的強(qiáng)化傳質(zhì)傳熱，而是從一個(gè)化學(xué)家的角度切入，提出了一下幾點(diǎn):

1）實(shí)時(shí)地進(jìn)行產(chǎn)物和反應(yīng)物的分離;

2) 在一些在線監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)的配合下容易實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過(guò)程的優(yōu)化 ;

3）就地生產(chǎn)和使用反應(yīng)物（即有些危險(xiǎn)的中間物可以制備并使用） ;

4）更純更高的收率。

Fabrication of micro reactors

文獻(xiàn)在這一部分給出了可以制備微反應(yīng)器的材料：硅，玻璃，石英，金屬，聚合物，但是這五種材料作者只詳細(xì)地介紹了玻璃微反應(yīng)器的制造工藝，因?yàn)?/span>化學(xué)家偏愛(ài)玻璃，化工工程師偏愛(ài)金屬（文獻(xiàn)提到），而這篇文章是化學(xué)家寫(xiě)的。具體的玻璃微反應(yīng)器光蝕技術(shù)如圖1所示。

圖1 玻璃微反應(yīng)器光蝕制造工藝

operation of micro reactors

這一部分就在詳細(xì)地討論注射泵和電滲流兩者驅(qū)動(dòng)方法的利弊，但是從總體看來(lái)，作者還是比較偏向使用EOF（電滲流）的，這里只說(shuō)一點(diǎn)，作者提到采用EOF微通道內(nèi)的邊界層以外速度profile會(huì)比較地平(如圖2所示），而水力學(xué)壓力驅(qū)動(dòng)的速度profile（速度剖面）會(huì)趨近拋物線，我比較不能理解為何速度的profile還能對(duì)反應(yīng)器的好差有影響，起碼作者沒(méi)說(shuō)服我。

圖2 電滲流速度剖面

Reactions performed in micro reactors

在這一部分文章分兩個(gè)部分，一個(gè)是小規(guī)模的實(shí)驗(yàn)室階段，另一個(gè)為大規(guī)模的工業(yè)化階段，在這兩部分，文章如同其他綜述一樣給了大量的例子，讓人感覺(jué)有機(jī)化學(xué)很重要，我抽空也要補(bǔ)一下有機(jī)化學(xué)，底子太差看都看不懂。據(jù)說(shuō)邢大本挺好的，推薦一下。在工業(yè)化階段的那個(gè)部分，文章還提到了微反應(yīng)器的其他一些優(yōu)點(diǎn)，比如說(shuō)可以隨市場(chǎng)的變化隨時(shí)地調(diào)節(jié)產(chǎn)量（由于是number-up，應(yīng)該很容易做到），可以縮短從實(shí)驗(yàn)室到工業(yè)化應(yīng)用時(shí)間。

Conclusion

文章在結(jié)尾段重新了說(shuō)了一下微反應(yīng)器的優(yōu)勢(shì)，令人印象深刻的是文章提到了微反應(yīng)器最具吸引力的一點(diǎn)就是給合成化學(xué)提供了嶄新的角度，與當(dāng)初的KF Jensen的那篇綜述不謀而和。

結(jié)語(yǔ)

微反應(yīng)器在2005年是一個(gè)大豐收年，大量經(jīng)典文獻(xiàn)在前期的知識(shí)積累下開(kāi)始出現(xiàn)，特別是化學(xué)家開(kāi)始注意到這一個(gè)工具并參與到對(duì)微反應(yīng)器技術(shù)升級(jí)的行列中來(lái)，完成30篇的文獻(xiàn)閱讀任務(wù)真不容易（讀著讀著感覺(jué)入了化學(xué)坑）。

參考文獻(xiàn)

[1] Watts P., Haswell S. J., The application of micro reactors for organic synthesis, Chemical Society Reviews, 2005, 34(3): 235-246.

（文章來(lái)源 - 微信公眾號(hào)：耳朵二水 作者：二水 科學(xué)網(wǎng)科學(xué)網(wǎng)轉(zhuǎn)載僅供參考學(xué)習(xí)及傳遞有用信息，版權(quán)歸原作者所有，如侵犯權(quán)益，請(qǐng)聯(lián)系刪除）