连续流玻璃光微反应器的工作原理

连续流玻璃光微反应器是一种将微反应技术与光催化技术深度融合的高效反应装置，其工作原理可从微通道设计、光能激发、连续流操作三个核心维度展开：

1. 微通道设计：强化传质与传热
反应器主体由高硼硅玻璃制成，内部集成微米级通道（宽度0.1-1mm），通道结构包括心形、螺旋形或多层盘管等设计。这种结构使反应物在流动中形成薄层流体，显著缩短分子扩散距离，传质效率较传统反应器提升10倍以上。同时，玻璃的高热导率（约1.0 W/m·K）配合微通道的大比表面积（可达24380 m??），实现毫秒级温度响应，精准控制反应温度（±0.5℃），减少副反应。

2. 光能激发：驱动光催化反应
玻璃材质对紫外-可见光（320-800nm）透光率超90%，可匹配LED面光源实现全通道均匀照射。光催化剂（如TiO?、金属有机框架材料）负载于通道内壁，吸收光子后产生电子-空穴对，激活反应物分子。

3. 连续流操作：实现高效稳定生产
反应物通过微型泵以0.1-100 mL/min流速连续输入，在微通道内完成混合、反应、分离全过程，产物实时流出。这种模式避免传统间歇式反应的批次差异，原料利用率提高至95%以上，同时减少危险中间体的积累，安全性显著提升，实现从实验室到工业生产的无缝放大。

技术优势

• 效率提升：微通道传质+光催化协同作用，反应时间缩短至分钟级，产率提高2-3倍。

• 质量优化：精准控温与快速混合减少副产物，产物纯度达99%以上。

• 安全可控：反应体积小，反应风险大大降低。

• 灵活扩展：模块化设计支持多股物料输入、多温区控温及串联/并联操作，适应复杂反应路径。

该技术已广泛应用于纳米材料合成、药物中间体制备、环保催化等领域，成为绿色化学与过程强化的重要工具。