康寧微通道反應器工作原理

　　研究背景：

　　納米氧化鐵在催化、藥物傳遞、光吸收材料等前沿研究中扮演者*角色。納米氧化鐵的尺寸大小和粒徑分布對材料性能表現(xiàn)非常重要。因此，高效制備一系列小粒徑（＜10nm）且平均粒徑均一的納米氧化鐵顆粒變得尤為重要。

　　康寧反應器印度團隊與印度國家理工學院的研究人員合作，使用康寧微反應器合成氧化鐵納米顆粒（NPs），研究了不同操作參數(shù)對獲得的NP特性的影響。

　　氧化鐵NPs的合成基于使用硝酸鐵（III）前體和氫氧化鈉作為還原劑的共沉淀和還原反應。使用透射電子顯微鏡（TEM）、傅里葉變換紅外光譜和X射線衍（XRD）分析對氧化鐵納米顆粒進行了表征。

　　

　　近年來，由于在磁存儲設備、生物技術、水凈化和生物醫(yī)學應用領域的廣泛應用，如熱療、化療、磁共振診斷成像、磁感染和藥物遞送等，對高效合成磁性氧化鐵NP的興趣顯著增加。

　　

　　該工作涉及使用CorningAFR微通道反應器通過共沉淀和還原法合成膠體氧化鐵納米顆粒，氧化鐵納米顆粒的XRD和TEM分析分別證實了其晶體性質(zhì)和納米尺寸范圍。另外使用電子自旋共振光譜研究了氧化鐵納米顆粒的磁性，康寧微通道反應器制備的氧化鐵納米顆粒表現(xiàn)出超順磁性行為。

　　

　　康寧微通道反應器是一種通過微尺度通道進行化學反應的新型反應設備。相較于傳統(tǒng)的化學反應器，MR具有反應速率快、能耗低、產(chǎn)物選擇性高等優(yōu)勢。對于產(chǎn)品制造過程的優(yōu)化和工藝的改進，發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著微流控技術的不斷提升，將有著更廣泛的發(fā)展前景。

　　

　　微通道反應器是一種微流控系統(tǒng)，其中化學反應發(fā)生在毫米或亞毫米級別的尺度內(nèi)，通常具有復雜的內(nèi)部結構和高比表面積，可以實現(xiàn)單一或多步反應。主要用于化學合成、催化反應和多相反應等領域，產(chǎn)物通常是有機化合物，如藥品、化工品和精細化學品等。

　　

　　工作原理是基于毛細流和擴散混合的原理。通過調(diào)整流道尺寸、流速和反應溫度等參數(shù)，可以實現(xiàn)不同反應速率和產(chǎn)物選擇性。具體來說，當流體通過反應器時，由于微通道內(nèi)腔壁很小，導致流體分布均勻，反應物分子之間的擴散混合更加有效，從而提高了化學反應速率。

　　

　　康寧微通道反應器廣泛應用于藥物合成、化學催化、聚合反應、分離工藝等領域。與傳統(tǒng)反應器相比，可以實現(xiàn)更快的反應速率、更高的產(chǎn)物選擇性和更低的反應廢物產(chǎn)生。此外，還可以實現(xiàn)高溫、高壓等高難度反應，適用于多相催化、不對稱催化和光催化等反應模式。

　　

　　總的來說，當前的工作證明了使用康寧微通道反應器，合成了更小更均一粒徑的磁性氧化鐵納米顆粒。這項研究為后續(xù)其它納米科學相關領域的研究提供里有效的實驗支持和指導。