光化(hua)學(xue)反應器(qi)是(shi)壹(yi)種用(yong)於(yu)光化(hua)學(xue)研(yan)究的實驗(yan)設(she)備(bei),它可(ke)以(yi)模擬(ni)並(bing)重(zhong)現(xian)光化(hua)學(xue)反應的過(guo)程(cheng),為(wei)研(yan)究和工(gong)業應用(yong)提(ti)供(gong)了有(you)力(li)的支(zhi)持。
在(zai)微(wei)通道(dao)反應器(qi)中光化(hua)學(xue)氯化(hua)反應研(yan)究案例(li)
連續(xu)流化(hua)學(xue)反應近(jin)兩(liang)年發(fa)展迅(xun)速(su)。在(zai)微(wei)通道(dao)反應器(qi)中的光化(hua)學(xue)氯化(hua)反應,反應混合物可(ke)以(yi)受(shou)到(dao)強(qiang)烈而均勻(yun)的光照(zhao),不僅(jin)會提(ti)高(gao)氯氣的利用(yong)率(lv),而且可(ke)以(yi)縮短反應時(shi)間(jian),提(ti)高(gao)產率(lv)。
研(yan)究者(zhe)利用(yong)微(wei)反應器(qi)開(kai)展了甲(jia)苯(ben)-2,4-二(er)異(yi)氰酸酯(zhi)的選(xuan)擇性(xing)光化(hua)學(xue)氯化(hua)反應。如(ru)圖(tu)所示,甲(jia)苯(ben)-2,4-二(er)異(yi)氰酸酯(zhi)的*溶(rong)液(ye)由(you)液(ye)相管路進(jin)入微(wei)通道(dao)反應器(qi)中,與當(dang)量摩爾比的氯氣在(zai)微(wei)反應器(qi)中混合,光照(zhao)下(xia)生(sheng)成(cheng)產品(pin)1-氯甲(jia)基(ji)-2,4二(er)異(yi)氰基苯(ben),經(jing)水(shui)解(jie)和縮合過(guo)程(cheng)形成(cheng)副(fu)產物甲(jia)苯(ben)5-氯-2,4-二(er)異(yi)氰酸酯(zhi)。
本文將介(jie)紹(shao)光化(hua)學(xue)反應器(qi)的性(xing)能(neng)、設(she)計以(yi)及在(zai)研(yan)究和工(gong)業中的應(ying)用(yong)。
1、它(ta)的主(zhu)要性(xing)能(neng)包括(kuo)光源、反應室(shi)和光學(xue)系(xi)統(tong)。光源是(shi)提供能(neng)量的來(lai)源(yuan),通常采用(yong)紫外線或可(ke)見(jian)光。反應室(shi)是(shi)進(jin)行(xing)光化(hua)學(xue)反應的場(chang)所(suo),其設(she)計需要考慮(lv)到(dao)光的傳播(bo)路徑(jing)、反應物質的註入方式(shi)以(yi)及產物收(shou)集的問題。光學(xue)系(xi)統(tong)則是(shi)用(yong)來(lai)提(ti)高光源的利用(yong)率(lv)和實驗(yan)的可(ke)視(shi)化(hua)程度。
2、它(ta)的設(she)計需要考慮(lv)以(yi)下(xia)幾(ji)個因(yin)素:首(shou)先,要保證光源能(neng)夠有(you)效地照(zhao)射到(dao)反應物質上(shang),這可(ke)以(yi)通過(guo)改(gai)變反應室(shi)的形狀(zhuang)、添加(jia)光學(xue)元件等(deng)方式(shi)實現(xian)。其次,要確保反應過(guo)程(cheng)的穩(wen)定性(xing)和可(ke)重(zhong)復性(xing),這需要對設(she)備(bei)進(jin)行(xing)精(jing)確(que)的控制系(xi)統(tong)和測(ce)量(liang)系(xi)統(tong)。要考慮(lv)到(dao)設(she)備(bei)的可(ke)操(cao)作性(xing)和安全(quan)性(xing),例如(ru)光源的防(fang)護、冷(leng)卻(que)系(xi)統(tong)的設(she)計等(deng)。
3、光化(hua)學(xue)反應器(qi)在(zai)研(yan)究和工(gong)業中有(you)著(zhe)廣泛(fan)的應(ying)用(yong)。在(zai)基礎(chu)研(yan)究領域(yu),被用(yong)於(yu)研(yan)究光化(hua)學(xue)反應的機(ji)理、探(tan)索新的光化(hua)學(xue)合(he)成(cheng)路(lu)線等(deng)。在(zai)工(gong)業領域(yu),被用(yong)於(yu)生(sheng)產高純(chun)度(du)化(hua)學(xue)品(pin)、制造光學(xue)器(qi)件、處(chu)理(li)環境(jing)汙(wu)染物等(deng)。此外,還(hai)可(ke)以(yi)用(yong)於(yu)生(sheng)物醫學(xue)領域(yu),例如(ru)研(yan)究光敏藥(yao)物的作用(yong)機(ji)制、制備(bei)生(sheng)物材(cai)料等(deng)。
雖(sui)然(ran)光化(hua)學(xue)反應器(qi)具有(you)廣泛(fan)的應(ying)用(yong)前景(jing),但在(zai)使用(yong)過(guo)程(cheng)中也(ye)需要註意壹(yi)些問題。例如,光源的強(qiang)度和波(bo)長可(ke)能(neng)會影(ying)響(xiang)反應的結(jie)果(guo),因(yin)此需要對光源進(jin)行(xing)精(jing)確(que)的控制。另外,反應過(guo)程(cheng)中可(ke)能(neng)會產生(sheng)有(you)毒有(you)害(hai)的物質,因(yin)此需要采取(qu)必要的防(fang)護措(cuo)施。