专利名称：一种用于非均相催化的微反应装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及微反应设备领域，特别涉及一种用于非均相催化的微反应装置。
背景技术：
一直以来，非均相催化反应在药物制备、化工原料生产、染料合成等多个领域都有着广泛的应用。然而传统的非均相催化反应却依然存在着催化效率不高、副产物较多、以及催化剂的分离回收困难等问题，这些问题严重制约了非均相催化反应的 商业化生产应用。近年来，随着微流控技术的日益成熟，由于微反应器自身存在的独特优势，基于微反应器的非均相催化反应也日益得到了人们的关注。基于微反应器的非均相催化反应，不仅具有高的催化效率、低的催化剂消耗等优势，而且通过将催化剂固定于微反应器的微反应空间内，还可以轻松的解决催化剂的分离回收问题。但微反应器却仍然存在着产物产量较小，不宜大量生产的缺点，并且微反应器成本较高这也严重制约了其在非均相催化反应方面的应用。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于非均相催化的微反应装置，结构简单，使用方便，制造成本低，以实现非均相催化反应的高效、快速、量化生产。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种用于非均相催化的微反应装置，包括微量注射泵、反应加热控温箱、玻璃毛细管微反应通道和产物接收容器，所述的反应加热控温箱的内部有个微反应腔，所述的微反应腔中两边对称安装有两个T型连接器，所述的T型连接器上均匀排列安装有若干个T型连接管，所述的两边的相对应的T型连接管之间平行均匀安装有5根玻璃毛细管，所述的微量注射泵放置在反应加热控温箱的左边，其上端连接安装有注射器，所述的注射器通过原料输送管与左边的T型连接器相连，所述的右边的T型连接器通过产物输送管道与右边的产物接收容器相连。所述的微量注射泵为可调节推速的单通道微量注射泵。所述的原料输送管及产物输出管道为聚四氟乙烯管。所述的玻璃毛细管微反应通道的内表面垂直生长有非均相催化剂包覆的ZnO纳米棒阵列。所述的反应加热控温箱为鼓风式干燥箱或真空式干燥箱。所述的T型连接器上的T型连接管的数量与微反应腔的大小及微反应的需求量相配。有益.效果本实用新型涉及一种用于非均相催化的微反应装置，结构简单，利用对玻璃毛细管的内表面进行修饰可实现非均相催化反应的连续、高效、快速进行，并可避免常规非均相反应的催化剂回收分离问题。此外，通过将多组相同的玻璃毛细管微通道进行整合集成，使其共用原料输送装置、反应加热控温装置、以及产物接收装置，不仅节约了能源和空间，降低了设备成本，而且也便于微反应的批量化扩大生产，成功避免了微反应产量较低的问题。
图I是本实用新型的连接结构示意图；图2是本实用新型所述的T型连接管和玻璃毛细管的连接图；图3是本实用新型所述的玻璃毛细管的内表面上非均相催化剂包覆的ZnO纳米棒阵列示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容
之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。如图1-3所示，本实用新型的实施方式涉及一种用于非均相催化的微反应装置，包括微量注射泵I、反应加热控温箱5、玻璃毛细管微反应通道8和产物接收容器10，所述的反应加热控温箱5的内部有个微反应腔4，所述的微反应腔4中两边对称安装有两个T型连接器6，所述的T型连接器6上均匀排列安装有若干个T型连接管7，所述的两边的相对应的T型连接管7之间平行均匀安装有5根玻璃毛细管微反应通道8，所述的微量注射泵I放置在反应加热控温箱5的左边，其上端连接安装有注射器2，所述的注射器2通过原料输送管3与左边的T型连接器6相连，所述的右边的T型连接器6通过产物输送管道9与右边的产物接收容器10相连，所述的微量注射泵I为可调节推速的单通道微量注射泵，所述的原料输送管3及产物输出管道9为聚四氟乙烯管，所述的玻璃毛细管微反应通道8的内表面垂直生长有非均相催化剂包覆的ZnO纳米棒阵列。实施例I(I)微流反应器件的组装截取15根长约30cm，内径为530 μ m，外径为700 μ m的玻璃毛细管微反应通道8。利用O. IM硝酸锌和O. IM六亚甲基四胺溶液在其内表面制备垂直生长的ZnO纳米棒，接着向玻璃毛细管微反应通道8内输送20μ g/ml的钯单质溶胶，时间为3小时，真空干燥后即得到内壁长有钯单质包覆ZnO纳米棒阵列的玻璃毛细管微反应通道8。将5根内壁长有钯单质包覆ZnO纳米棒阵列的玻璃毛细管微反应通道8并列排列，并用两个T型连接管7通过环氧树脂胶连接起来，其中T型连接管7内径为Imm外径为2mm。依次将三组上述毛细管组通过另外两个T型连接器6安装于鼓风式烘箱内(烘箱两侧面预留有两个出管口)，并将T型连接器6的管口通过烘箱侧面的出管口放置于烘箱外侦U。用环氧树脂胶将各个T型连接器6的管口连接上一根长约30cm、内径约400 μ m、外径约600 μ m的聚四氟乙烯微管。其中烘箱一侧的聚四氟乙烯微管与放置于微量注射泵I上的注射器2相连作为原料输送管3，另一侧的聚四氟乙烯微管作为产物输送管道9，接入一产物接收瓶10中。(2)在微反应器内高效、批量生产二苯乙烯将反应原料混合后装入注射器2内，放置于微量注射泵I上。其中原料的配比为3mmol碘苯,5mmol苯乙烯,6mmol三乙胺,8mlN, N- 甲基甲酰胺。将烘箱温度设定在130°C,设定微量注射泵I推速为 ο μ 1/min，缓慢将溶液推入反应腔内，即可在容量接收器中接收到产物二苯乙烯。
权利要求1.一种用于非均相催化的微反应装置，包括微量注射泵(I)、反应加热控温箱(5)、玻璃毛细管微反应通道(8)和产物接收容器(10)，其特征在于，所述的反应加热控温箱(5)的内部有个微反应腔(4)，所述的微反应腔(4)中两边对称安装有两个T型连接器(6)，所述的T型连接器(6)上均匀排列安装有若干个T型连接管(7)，所述的两边的相对应的T型连接管(7)之间平行均匀安装有5根玻璃毛细管微反应通道(8)，所述的微量注射泵(I)放置在反应加热控温箱(5)的左边，其上端连接安装有注射器(2)，所述的注射器(2)通过原料输送管(3)与左边的T型连接器(6)相连，所述的右边的T型连接器(6)通过产物输送管道(9)与右边的产物接收容器(10)相连。
2.根据权利要求I所述的一种用于非均相催化的微反应装置，其特征在于，所述的微量注射泵(I)为可调节推速的单通道微量注射泵。
3.根据权利要求I所述的一种用于非均相催化的微反应装置，其特征在于，所述的原料输送管(3)及产物输出管道(9)为聚四氟乙烯管。
4.根据权利要求I所述的一种用于非均相催化的微反应装置，其特征在于，所述的玻璃毛细管微反应通道(8)的内表面垂直生长有非均相催化剂包覆的ZnO纳米棒阵列。
5.根据权利要求I所述的一种用于非均相催化的微反应装置，其特征在于，所述的反应加热控温箱(5)为鼓风式干燥箱或真空式干燥箱。
6.根据权利要求I所述的一种用于非均相催化的微反应装置，其特征在于，所述的T型连接器(6)上的T型连接管(7)的数量与微反应腔(4)的大小及微反应的需求量相配。
专利摘要本实用新型涉及一种用于非均相催化的微反应装置，包括微量注射泵、反应加热控温箱和产物接收容器，反应加热控温箱的内部有个微反应腔，微反应腔中两边安装有两个T型连接器，T型连接器上均匀排列安装有若干个T型连接管，两边T型连接管之间平行均匀安装有5根玻璃毛细管微反应通道，反应加热控温箱左边的微量注射泵上的有注射器通过原料输送管与左边的T型连接器相连，右边的T型连接器通过产物输送管道与产物接收容器相连。本实用新型通过对微反应通道整合集成，使其结构简单，使用方便，制造成本降低，可实现非均相催化反应的高效、快速、量化生产。
文档编号B01J8/02GK202683189SQ201220247978
公开日2013年1月23日 申请日期2012年5月29日 优先权日2012年5月29日
发明者张权, 王亚齐, 张飞, 宗源, 吴欣, 王宏志 申请人:东华大学