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康宁微通道反应器工作原理

更新时间:2023-04-24      点击次数:1098
  研究背景:
  纳米氧化铁在催化、药物传递、光吸收材料等前沿研究中扮演者*角色。纳米氧化铁的尺寸大小和粒径分布对材料性能表现非常重要。因此,高效制备一系列小粒径(<10nm)且平均粒径均一的纳米氧化铁颗粒变得尤为重要。
  康宁反应器印度团队与印度国家理工学院的研究人员合作,使用康宁微反应器合成氧化铁纳米颗粒(NPs),研究了不同操作参数对获得的NP特性的影响。
  氧化铁NPs的合成基于使用硝酸铁(III)前体和氢氧化钠作为还原剂的共沉淀和还原反应。使用透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱和X射线衍(XRD)分析对氧化铁纳米颗粒进行了表征。
  

康宁微通道反应器

 

  近年来,由于在磁存储设备、生物技术、水净化和生物医学应用领域的广泛应用,如热疗、化疗、磁共振诊断成像、磁感染和药物递送等,对高效合成磁性氧化铁NP的兴趣显著增加。
  
  该工作涉及使用CorningAFR微通道反应器通过共沉淀和还原法合成胶体氧化铁纳米颗粒,氧化铁纳米颗粒的XRD和TEM分析分别证实了其晶体性质和纳米尺寸范围。另外使用电子自旋共振光谱研究了氧化铁纳米颗粒的磁性,康宁微通道反应器制备的氧化铁纳米颗粒表现出超顺磁性行为。
  
  康宁微通道反应器是一种通过微尺度通道进行化学反应的新型反应设备。相较于传统的化学反应器,MR具有反应速率快、能耗低、产物选择性高等优势。对于产品制造过程的优化和工艺的改进,发挥着越来越重要的作用。随着微流控技术的不断提升,将有着更广泛的发展前景。
  
  微通道反应器是一种微流控系统,其中化学反应发生在毫米或亚毫米级别的尺度内,通常具有复杂的内部结构和高比表面积,可以实现单一或多步反应。主要用于化学合成、催化反应和多相反应等领域,产物通常是有机化合物,如药品、化工品和精细化学品等。
  
  工作原理是基于毛细流和扩散混合的原理。通过调整流道尺寸、流速和反应温度等参数,可以实现不同反应速率和产物选择性。具体来说,当流体通过反应器时,由于微通道内腔壁很小,导致流体分布均匀,反应物分子之间的扩散混合更加有效,从而提高了化学反应速率。
  

康宁微通道反应器

 

  康宁微通道反应器广泛应用于药物合成、化学催化、聚合反应、分离工艺等领域。与传统反应器相比,可以实现更快的反应速率、更高的产物选择性和更低的反应废物产生。此外,还可以实现高温、高压等高难度反应,适用于多相催化、不对称催化和光催化等反应模式。
  
  总的来说,当前的工作证明了使用康宁微通道反应器,合成了更小更均一粒径的磁性氧化铁纳米颗粒。这项研究为后续其它纳米科学相关领域的研究提供里有效的实验支持和指导。