流动光化学反应器阅读：104

　　1.光源系统

　　常用：UV-LED（如365 nm、385 nm）、可见光LED、汞灯、氙灯等；

　　趋势：高功率、窄波段、低发热的LED光源为主流。

　　2.反应模块

　　材质：石英、硼硅玻璃、氟化聚合物（如FEP、PFA）等透光且耐化学腐蚀材料；

　　结构：盘绕毛细管、微通道芯片、填充床式反应器等。

　　3.流体输送系统

　　精密注射泵或隔膜泵，实现稳定、无脉动的流速控制；

　　可支持多股进料（用于快速混合反应）。

　　4.温控系统（可选）

　　冷却/加热夹套、Peltier元件或外部循环浴，维持恒定反应温度。

　　5.在线监测与自动化（高端系统）

　　集成UV、IR或Raman探头，实时监测反应进程；

　　与PLC或计算机联动，实现自动优化与数据记录。

　　一、日常维护（每次使用前后）

　　1.反应通道清洗

　　立即冲洗：反应结束后，立即用适当溶剂（如甲醇、乙腈、水或反应所用溶剂）冲洗整个流路，防止产物或催化剂沉积堵塞。

　　避免强腐蚀性残留：若使用酸、碱或卤素类试剂，需先用中和液或兼容溶剂过渡，再用水或有机溶剂彻底冲洗。

　　推荐流程：反应液→惰性溶剂（如THF）→极性溶剂（如MeOH）→去离子水（如适用）→干燥氮气吹扫（可选）。

　　2.检查管路与接头

　　查看FEP/PTFE/石英毛细管是否有变色、脆化、鼓包或结晶堵塞。

　　确认接头（如Swagelok、PTFE卡套）无泄漏、松动或应力裂纹。

　　3.光源状态确认

　　观察LED或灯源是否正常点亮，有无闪烁或亮度下降。

　　记录光源使用时间（多数LED寿命为10,000–20,000小时），接近寿命终点时提前更换。

　　二、定期维护（每周/每月）

　　1.光学窗口清洁

　　若反应器含石英窗或玻璃视窗，定期用无水乙醇+无尘布或镜头纸轻柔擦拭，去除油污、水渍或光催化沉积物（如TiO?残留）。

　　禁止使用硬物刮擦，以免划伤影响透光率。

　　2.泵系统保养

　　检查注射泵或隔膜泵的密封圈、活塞是否磨损；

　　定期更换泵管（尤其使用含颗粒或高粘度液体后）；

　　对于多通道泵，校准各通道流速一致性。

　　3.过滤器更换

　　若系统配有在线过滤器（如0.2μm不锈钢滤片），定期拆卸超声清洗或更换，防止微粒堵塞微通道。

　　4.冷却/温控系统检查

　　清理散热风扇灰尘；

　　检查循环冷却液是否浑浊、泄漏或需要补充（如使用水冷夹套）。

　　三、长期停用维护

　　1.彻底干燥系统：用无水溶剂（如丙酮）冲洗后，通入干燥氮气吹干，防止微生物滋生或水解。

　　2.避光保存反应模块：尤其含光敏材料（如染料、催化剂）残留时，避免光照导致缓慢反应或降解。

　　3.断电保护：关闭光源电源，拔掉设备插头，防雷击或电压波动。

　　传统光化学反应通常在批次反应釜中进行，存在光照不均、传质传热差、放大困难等问题。而流动光化学反应器通过以下方式优化反应过程：

　　1.连续流动：反应物以泵驱动，稳定流经光照区域；

　　2.薄层/微通道设计：光程短（通常<1 mm），确保整个流体截面受光均匀；

　　3.高效传质与控温：流动状态下混合更充分，热量易被带走，避免局部过热；

　　4.精确停留时间控制：通过调节流速控制反应时间，提高选择性与重现性。

　　1.高光效利用率：光程短，避免“内滤效应”，光子利用效率显著提升。

　　2.安全性高：反应体积小（通常mL级），危险中间体（如自由基、叠氮化物）即时生成即时消耗。

　　3.易于放大：通过“数量放大”（Numbering-up）并行多个反应通道，而非增大单一体积。

　　4.重现性好：参数（流速、光照强度、温度）精确可控，批次间差异小。

　　5.绿色化学友好：常可在无溶剂或稀溶液下进行，减少废物，符合可持续发展理念。

　　1.药物合成

　　光催化C–H官能团化、[2+2]环加成、脱保护、氧化还原等关键步骤；

　　例如：合成维生素D类似物、抗病毒药物中间体。

　　2.精细化工

　　香料、染料、农药中间体的光合成；

　　如香茅醛光环化制备薄荷醇前体。

　　3.新材料开发

　　光引发聚合（如制备功能高分子、水凝胶）；

　　光交联、光降解材料研究。

　　4.环境与能源

　　光催化降解有机污染物（如染料废水处理）；

　　光驱动水分解制氢、CO?还原等能源转化反应（多用于研究阶段）。

　　5.学术研究与工艺开发

　　快速筛选光催化剂、波长、停留时间等参数；

　　为后续中试或生产提供可靠工艺数据。