20世紀90年代初 Manz等首次提出了微全分析系統(tǒng)的概念，并于1995年首次報道了微流控技術用于化學合成，此后，又成功地將其用于多種重要的有機反應，取得了優(yōu)于宏觀規(guī)模反應的效果，展示了其廣泛而獨特的應用前景。隨著材料、制造和微混合技術的發(fā)展，微流控技術已經(jīng)成為有機化學領域的研究熱點之一。

根據(jù)廣泛接受的微系統(tǒng)定義，微反應器一般是指通過微加工和精密加工技術制造的小型反應系統(tǒng)，微反應器內(nèi)微通道尺寸在毫米量級以下，一般在10～300 μm。利用微反應器進行的化學合成我們稱之為微流控合成。相比于常規(guī)反應器，微流控合成技術具有諸多優(yōu)點：

傳熱、傳質(zhì)效率高

常規(guī)反應器比表面積只有 1.0×10^2～1.0×10^3 m^2? m^-3;微反應器尺寸小，可達 1.0×10^4～5.0×10^4 m^2?m^-3，熱傳導率可達 1.0×10^4 W?m^-2?K^-1，遠高于常規(guī)反應器。微反應器小尺寸的特點使得物質(zhì)的擴散距離非常短，由于擴散系數(shù)和擴散距離的平方成反比，因此微反應器中物質(zhì)的混合速度極快。

反應參數(shù)更易精確控制、操作更加安全

由于傳熱快，反應溫度和有效反應時間等反應條件可精確控制。通過調(diào)節(jié)流速大小，可調(diào)節(jié)反應時間。反應物量少，可減少有毒試劑使用量和降低高溫、高壓、易爆炸反應的危險性。因此，微反應器特別適用于研究危險反應。

反應效率增加

由于傳熱效率高，高溫或低溫反應其溫度可分別降低或升高;反應時間也可大大縮短。對于急劇放熱反應，反應熱可以很快散去，消除了熱斑;減少了副反應，且提高了產(chǎn)物的選擇性、產(chǎn)率和純度。

環(huán)境危害性小

反應物量甚微，有毒、昂貴的反應物和溶劑使用量小，產(chǎn)生的污染小。因此，微流控合成為發(fā)展環(huán)境友好化學提供了技術平臺。

易于實現(xiàn)在線檢測

微反應器生成物的量接近現(xiàn)代分析儀器的進樣量，可用現(xiàn)代分析儀器直接在線監(jiān)測反應進行的程度。

縮短科研探索的周期

微反應器在單位體積和單位時間內(nèi)得到的信息量較大;微反應器自身的并聯(lián)集成技術以及與其他儀器的串聯(lián)集成技術，使得新化合物合成、新藥的篩選成本降低，效率提高，縮短了科研的成本和時間。

反應后處理簡單

比如使用固定化催化床微反應器時，反應產(chǎn)物流出反應器時無需任何處理就可與催化劑分離，而常規(guī)反應則需要過濾才能把產(chǎn)物和催化劑分開。

微反應器對有機合成方法和有機化工都有著重要的影響。由于反應物甚微，有毒的、昂貴的反應物和溶劑的使用量也大大減少，產(chǎn)生的污染物也將減少，因此，微反應器特別適合于反應條件的探索，為發(fā)展環(huán)境友好化學提供了技術平臺;由于反應物量少，可以降低高溫、高壓、易爆炸反應的危險性。因此，微反應器特別適用于研究危險性反應。

隨著微流控合成技術的進步，將會有更多的化工企業(yè)采用這種先進的合成技術代替現(xiàn)有的低效的化工生產(chǎn)技術。

免責聲明：文章來源網(wǎng)絡  以傳播知識、有益學習和研究為宗旨。 轉載僅供參考學習及傳遞有用信息，版權歸原作者所有，如侵犯權益，請聯(lián)系刪除。