【摘 要】
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有机光化学反应具有绿色环保、可控性强等特点,随着光物理领域研究的而不断深入以及新型光催化剂的有序开发,逐渐成为备受关注的热点研究领域。然而,相比于传统的精细化学品
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有机光化学反应具有绿色环保、可控性强等特点,随着光物理领域研究的而不断深入以及新型光催化剂的有序开发,逐渐成为备受关注的热点研究领域。然而,相比于传统的精细化学品合成方法,有机光化学反应仍然存在反应效率不高的问题,这也是有机光化学反应至今仍未能广泛应用的关键原因之一。光化学反应器作为光化学反应发生的重要平台,其性能直接决定光化学反应的效率。近年来,随着连续流微反应技术的引入,极大的促进了高效有机光化学反应的发展。本文中,我们利用3D打印技术制备了新型集光式光化学微反应器,并提出了集光通道的概念。集光通道的设计使得微反应器不仅可以适用于不同波长激发的光化学反应体系,还可以方便地更换和回收染料,实现微反应器的重复利用。这一思路成功的克服了一般集光式光化学微反应器普适性差和不能重复利用的问题,有效降低了成本,且环境友好。3D打印技术的应用,还极大地简化了微反应器的制作过程。在此基础上,我们采用内部编号策略,增加通道的数目,制备了多通道光化学微反应器,实现微反应器的阵列化,以增加微反应器单位时间的处理量。实验过程中,我们通过数值模拟和实验验证两方面对微反应器集光通道和反应通道的结构进行优化。在确定微反应器结构后,通过实验结果和数据分析来验证微反应器的性能。最终我们证明这种集光式的光化学微反应器能有效提高光能的利用效率,促进光化学反应的进行,具有十分广泛的应用前景。
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