集成传热单元和检测单元的微流体反应器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于微流体反应技术领域，特别是一种集成传热单元和检测单元的微流体反应器。
【背景技术】
[0002]微流控技术(Microfludics)从涵盖的学科与技术特点看，既包含了对微流体特性的认识与研宄，也包括在微结构中操控流体的技术。它是使用微米级尺寸的通道完成对微小流体的处理和操纵，实现产品的制备、反应、分离和检测等功能。具有高传质传热效率、高反应速率、高选择性、消耗微小等优点，适合微量合成化学反应的进行。
[0003]其中嵌段流技术引入了多相流流体概念，将连续流体分割成多个均一独立的分散流体。并且嵌段间的相互独立减少了试剂间的相互污染，嵌段分散相完全被连续相包覆，不与壁面发生接触摩擦，避免了固体颗粒对微通道的堵塞，因此该技术已经应用于结晶颗粒的制备和筛选。但是对于危险反应的发生，例如含能材料的制备仍处于研宄阶段。
[0004]且传统实验室使用的微流体反应器的材料是硅和玻璃，在制备和键合工艺上存在一定的难度，成本较高，生产周期较长，易破碎等，不适宜集成规模化的生产使用。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种可采用嵌段流技术合成具有特定形貌、尺寸微小的含能材料晶体，且制作简单快捷、易组装拆卸、易清洗更换的集成传热单元和检测单元的微流体反应器。
[0006]实现本实用新型目的的技术解决方案为:
[0007]一种集成传热单元和检测单元的微流体反应器，包括尺寸相同叠放设置的七层板材，依次为反应器上盖板，在板材两端分别刻有进液通道和出液通道的混合流体进出口层，在板材上刻有反应通道的流体反应层，隔板，在板材上刻有热传导通道的热传导流体流动层，在板材的一端分别刻有进液和出液通道的热传导流体进出口层和反应器下盖板；混合流体进出口层的进液通道和出液通道位于板材的不同端，进液通道设置两个或两个以上，进液通道内嵌入的软管通过分流连接器与流体反应层反应通道内的软管连通，流体反应层反应通道内的软管延伸至混合流体进出口层的出液通道，热传导流体流动层的热传导通道和热传导流体进出口层的进出液通道被一根软管贯穿，垂直于板材设置有贯穿整个装置的光纤检测器，光纤检测器与反应通道内的软管相接触。
[0008]本实用新型与现有技术相比，其显著优点:
[0009](I)本实用新型采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料，便于将控温、检测单元集成一体，提高反应装置的集成化程度。
[0010](2)本实用新型采用嵌段流技术，由于嵌段体积较小，比表面积增大，实现高传质传热，提高了混合效率与反应产率，适用于含能材料晶体生成的微流体反应。
[0011](3)本实用新型结构设计合理，将嵌段流技术巧妙的应用于含能材料的制备中，制作简单快捷、易组装拆卸、易清洗更换O
[0012]下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型应用于混合的微流体反应器的总体结构示意图。
[0014]图2是本实用新型应用于混合的微流体反应器混合流体进出口层的结构示意图。
[0015]图3是本实用新型应用于混合的微流体反应器流体反应层的结构示意图。
[0016]图4是本实用新型应用于混合的微流体反应器热传导流体流动层的结构示意图。
[0017]图5是本实用新型应用于混合的微流体反应器热传导流体进出口层的结构示意图。
[0018]图6是本实用新型应用于嵌段流的微流体反应器的总体结构示意图。
[0019]图7是本实用新型应用于嵌段流的微流体反应器混合流体进出口层的结构示意图。
[0020]图8是本实用新型应用于嵌段流的微流体反应器流体反应层的结构示意图。
[0021]图9是本实用新型应用于嵌段流的微流体反应器热传导流体流动层的结构示意图。
[0022]图10是本实用新型应用于嵌段流的微流体反应器热传导流体进出口层的结构示意图。
【具体实施方式】
[0023]结合图1?图10:
[0024]本实用新型一种集成传热单元和检测单元的微流体反应器，包括尺寸相同叠放设置的七层板材，依次为反应器上盖板1，在板材两端分别刻有进液通道8和出液通道10的混合流体进出口层2，在板材上刻有反应通道的流体反应层3，隔板4，在板材上刻有热传导通道的热传导流体流动层5，在板材的一端分别刻有进液和出液通道的热传导流体进出口层6和反应器下盖板7 ;混合流体进出口层2的进液通道8和出液通道10位于板材的不同端，进液通道8设置两个或两个以上，进液通道8内嵌入的软管通过分流连接器11与流体反应层3反应通道内的软管连通，流体反应层3反应通道内的软管延伸至混合流体进出口层2的出液通道10，热传导流体流动层5的热传导通道和热传导流体进出口层6的进出液通道12被一根软管贯穿，垂直于板材设置有贯穿整个装置的光纤检测器13，光纤检测器13与反应通道内的软管相接触。
[0025]板材为聚甲基丙烯酸甲酯板材。
[0026]七层板材通过贯穿板材的螺栓紧固。
[0027]软管通过连接器与外部连通。
[0028]本实用新型采用机械加工的方法将所设计的通道结构形状雕刻于一定厚度的PMMA基板上，再根据尺寸要求裁取固定尺寸的PMMA盖板，在四周和中心重要位置打孔。再将具有一定厚度的软管(例如硅胶软管)，沿加工形状嵌入通道中，上下两个盖板和螺丝组装固定后形成简易的微流体反应器。反应器流体通道横截面为圆形，更适宜流体流动，易产生嵌段并减少反应过程中嵌段挂壁粘连的可能性。
[0029]流体的快速混合采用Y型连接器将互溶的两种流体汇聚，通过弯曲通道结构实现流体的高效混合。流动嵌段的生成采用T型连接