一种可实现在线平行监测的微通道反应器

本技术涉及流动化学合成及检测，具体地说是一种可实现在线平行监测的微通道反应器。

背景技术：

1、微流控芯片具有快速传质、传热的优势，可完成高通量的合成和分析，在流动化学合成领域具有重要的应用前景，可用于精细化工和先进材料的快速生产。在连续流化学合成中，微通道结构的构型和功能对于高性能反应物的生成和检测至关重要。目前，开发具有三维结构的微通道反应器的需求越来越大。在有限的物理空间内，三通微通道反应器与传统的二维条件相比可以实现更好的流体操纵。此外，将在线检测模块集成到微通道反应器中，可以对反应全过程进行快速检测和反馈，满足全自动化合成的要求。然而，由于微通道反应器材料的光学性质以及加工方式的限制，现有的微通道反应器的在线检测模块难以实现平行在线检测功能。玻璃微通道反应器具有优异的光学性质，为片上平行在线光谱检测提供了可能性。

技术实现思路

1、本实用新型为克服现有技术的不足，提供一种可实现在线平行监测的微通道反应器。

2、为实现上述目的，设计一种可实现在线平行监测的微通道反应器，包括玻璃基底，所述的玻璃基底分别设有上下方向布置的上层入料口、下层入料口，上层入料口一端连接上层浓度梯度发生器一端，下层入料口一端连接下层浓度梯度发生器一端，上层浓度梯度发生器的另一端与下层浓度梯度发生器的另一端连通后共同连接微反应通道一端，微反应通道另一端设有出料管，出料管一端设有检测区，检测区两侧设有相对布置的入射端、出射端，入射端一侧连接入射端光纤，出射端一侧连接出射端光纤。

3、所述的上层浓度梯度发生器包括上层入口通道、若干级分流通道，上层入口通道一端连接若干级分流通道，每级分流通道的数量相较上一级通道的数量增加一个，形成浓度梯度。

4、所述的下层浓度梯度发生器的结构与上层浓度梯度发生器的结构相同。

5、最后一级分流通道的出口分别连接一个微反应通道。

6、相邻微反应通道之间为平行排布，并且微反应通道呈s型布置。

7、所述的微反应通道下端设有温控流道。

8、所述的入射端光纤另一端设有光源，出射端光纤另一端设有光谱仪。

9、所述的上层入料口、下层入料口的数量均为2个。

10、本实用新型同现有技术相比，优化微通道设计，形成具有多个平行反应通道和在线光谱检测阵列的流动合成系统，实现了流动合成过程中高精度时空分辨光谱检测，可同时进行多个平行检测，效率高，精度高、便于拓展延伸。

技术特征：

1.一种可实现在线平行监测的微通道反应器，包括玻璃基底，其特征在于：所述的玻璃基底（5）分别设有上下方向布置的上层入料口（1）、下层入料口（2），上层入料口（1）一端连接上层浓度梯度发生器（3）一端，下层入料口（2）一端连接下层浓度梯度发生器（4）一端，上层浓度梯度发生器（3）的另一端与下层浓度梯度发生器（4）的另一端连通后共同连接微反应通道（6）一端，微反应通道（6）另一端设有出料管（7），出料管（7）一端设有检测区（8），检测区（8）两侧设有相对布置的入射端（9）、出射端（10），入射端（9）一侧连接入射端光纤（11），出射端（10）一侧连接出射端光纤（12）。

2.根据权利要求1所述的一种可实现在线平行监测的微通道反应器，其特征在于：所述的上层浓度梯度发生器（3）包括上层入口通道（13）、若干级分流通道（14），上层入口通道（13）一端连接若干级分流通道（14），每级分流通道（14）的数量相较上一级通道的数量增加一个，形成浓度梯度。

3.根据权利要求2所述的一种可实现在线平行监测的微通道反应器，其特征在于：所述的下层浓度梯度发生器（4）的结构与上层浓度梯度发生器（3）的结构相同。

4.根据权利要求2所述的一种可实现在线平行监测的微通道反应器，其特征在于：最后一级分流通道（14）的出口分别连接一个微反应通道（6）。

5.根据权利要求1或4所述的一种可实现在线平行监测的微通道反应器，其特征在于：相邻微反应通道（6）之间为平行排布，并且微反应通道（6）呈s型布置。

6.根据权利要求1所述的一种可实现在线平行监测的微通道反应器，其特征在于：所述的微反应通道（6）下端设有温控流道（15）。

7.根据权利要求1所述的一种可实现在线平行监测的微通道反应器，其特征在于：所述的入射端光纤（11）另一端设有光源，出射端光纤（12）另一端设有光谱仪。

8.根据权利要求1所述的一种可实现在线平行监测的微通道反应器，其特征在于：所述的上层入料口（1）、下层入料口（2）的数量均为2个。

技术总结
本技术涉及流动化学合成及检测技术领域，具体地说是一种可实现在线平行监测的微通道反应器。包括玻璃基底，其特征在于：所述的玻璃基底分别设有上下方向布置的上层入料口、下层入料口，上层入料口一端连接上层浓度梯度发生器一端，下层入料口一端连接下层浓度梯度发生器一端，上层浓度梯度发生器的另一端与下层浓度梯度发生器的另一端连通后共同连接微反应通道一端，微反应通道另一端设有出料管，出料管一端设有检测区。同现有技术相比，利用三维混合器快速产生浓度梯度，自动形成多个平行反应器，利用集成在芯片上的在线光谱检测阵列对流动合成过程进行高精度时空分辨光谱检测，可同时进行多个平行检测，效率高，精度高、便于拓展延伸。

技术研发人员：程亚,李欣,吴淼
受保护的技术使用者：华东师范大学
技术研发日：20230423
技术公布日：2024/1/15