在綠色化學(xué)理念深入人心的今天，如何在提升合成效率的同時降低環(huán)境負(fù)擔(dān)，成為化學(xué)化工領(lǐng)域的核心命題。光化學(xué)憑借其利用清潔能源（光能）啟動反應(yīng)、減少有害試劑使用的特性，一直被視為綠色合成的重要方向；而流動化學(xué)則以其高效傳質(zhì)傳熱、反應(yīng)可控性強的優(yōu)勢，為化工過程的優(yōu)化提供了全新思路。當(dāng)光化學(xué)與流動化學(xué)通過連續(xù)流反應(yīng)器實現(xiàn)“聯(lián)姻”，一場重塑綠色合成體系的革命正悄然發(fā)生。

      光化學(xué)合成的核心是利用光子激發(fā)反應(yīng)物分子，使其從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)，進(jìn)而引發(fā)化學(xué)反應(yīng)。同時，釜式反應(yīng)中反應(yīng)物停留時間不均，易產(chǎn)生副產(chǎn)物，增加后續(xù)分離提純的成本與環(huán)境壓力。這些缺陷限制了光化學(xué)在工業(yè)生產(chǎn)中的規(guī)?；瘧?yīng)用。

      流動化學(xué)的出現(xiàn)為解決這些問題提供了契機。連續(xù)流反應(yīng)器通過微通道或狹縫式結(jié)構(gòu)，將反應(yīng)體系控制在極小的空間內(nèi)，反應(yīng)物以連續(xù)流動的形式通過反應(yīng)區(qū)域。這種結(jié)構(gòu)從根本上優(yōu)化了光化學(xué)合成的核心條件。首先，在傳質(zhì)傳熱方面，微通道的大比表面積使得反應(yīng)體系的溫度能夠快速均勻分布，避免了傳統(tǒng)釜式反應(yīng)中局部過熱導(dǎo)致的副反應(yīng)，同時反應(yīng)物分子能夠在短時間內(nèi)充分接觸，顯著提升反應(yīng)速率。更關(guān)鍵的是，當(dāng)與光源協(xié)同設(shè)計時，連續(xù)流反應(yīng)器可使光線均勻覆蓋整個反應(yīng)通道，反應(yīng)物在流動過程中能夠持續(xù)、穩(wěn)定地接受光照，光能利用率大幅提升，部分反應(yīng)的光量子產(chǎn)率甚至可提高數(shù)倍。

      連續(xù)流反應(yīng)器實現(xiàn)了光化學(xué)與流動化學(xué)的優(yōu)勢互補，其對綠色合成的重塑作用體現(xiàn)在多個維度。從原子經(jīng)濟(jì)性來看，精準(zhǔn)的反應(yīng)控制減少了副產(chǎn)物的生成，使原料能夠更高效地轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物，降低了資源浪費。以藥物中間體合成為例，傳統(tǒng)釜式光催化反應(yīng)的原料轉(zhuǎn)化率通常在60%左右，而采用連續(xù)流光反應(yīng)器后，轉(zhuǎn)化率可提升至90%以上，同時副產(chǎn)物含量下降至5%以下。在溶劑使用方面，流動體系的密閉性與高效性允許采用更環(huán)保的溶劑，甚至實現(xiàn)無溶劑反應(yīng)，從源頭減少污染物排放。此外，連續(xù)流反應(yīng)的自動化程度高，反應(yīng)參數(shù)（如流速、溫度、光照強度）可通過計算機精準(zhǔn)調(diào)控，不僅降低了人為操作誤差，還能實時監(jiān)測反應(yīng)進(jìn)程，減少因反應(yīng)失控導(dǎo)致的安全風(fēng)險與環(huán)境危害。

      在具體應(yīng)用場景中，這種“聯(lián)姻”效應(yīng)已展現(xiàn)出強大的實踐價值。在精細(xì)化工領(lǐng)域，香料、染料等產(chǎn)品的合成常涉及復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)，連續(xù)流反應(yīng)器的應(yīng)用使這些反應(yīng)的生產(chǎn)周期縮短50%以上，同時產(chǎn)品純度顯著提升。在藥物合成領(lǐng)域，抗腫瘤藥物紫杉醇的關(guān)鍵中間體合成中，連續(xù)流光催化反應(yīng)替代了傳統(tǒng)的化學(xué)催化方法，不僅避免了重金屬催化劑的使用，還使反應(yīng)收率從原來的45%提升至78%，大幅降低了藥物生產(chǎn)成本。在新能源材料領(lǐng)域，有機光伏材料的合成中，連續(xù)流反應(yīng)器實現(xiàn)了光催化聚合反應(yīng)的連續(xù)化生產(chǎn)，解決了傳統(tǒng)釜式反應(yīng)難以規(guī)?；碾y題，為有機光伏器件的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了支撐。

      當(dāng)然，光化學(xué)與流動化學(xué)的“聯(lián)姻”仍面臨一些挑戰(zhàn)。例如，針對高粘度反應(yīng)體系，流動阻力大的問題仍需通過反應(yīng)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化來解決；部分特殊光化學(xué)反應(yīng)對光源波長、強度的精準(zhǔn)控制要求高，需要光源技術(shù)與反應(yīng)器設(shè)計的進(jìn)一步融合。但隨著微加工技術(shù)、光源技術(shù)以及自動化控制技術(shù)的不斷發(fā)展，這些問題正逐步得到破解。

      從綠色化學(xué)的發(fā)展歷程來看，光化學(xué)與流動化學(xué)的結(jié)合并非簡單的技術(shù)疊加，而是一場基于反應(yīng)本質(zhì)的革新。連續(xù)流反應(yīng)器作為二者“聯(lián)姻”的核心載體，通過優(yōu)化反應(yīng)條件、提升過程可控性，從原子經(jīng)濟(jì)性、溶劑環(huán)保性、過程安全性等多個維度重塑了綠色合成的模式。

      未來，隨著更多跨學(xué)科技術(shù)的融入，這種“聯(lián)姻”將催生更多高效、環(huán)保的合成技術(shù)，為化學(xué)化工行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型提供更加強勁的動力，推動綠色合成從理念走向更廣泛的工業(yè)實踐。

產(chǎn)品展示

      SSC-MFPC20微通道連續(xù)流智能光合成系統(tǒng)可以用于光化學(xué)合成、光催化反應(yīng)、催化劑的制備，實現(xiàn)連續(xù)反應(yīng)和在線測試分析。光催化反應(yīng)器采用盤管式模塊化設(shè)計，使用成本低，易于更換反應(yīng)管，具有易于使用、靈活、可擴展且等特性，而不受傳統(tǒng)批次要求的限制。在連續(xù)流動操作下提供安全、精確、高效、一致和可擴展的光化學(xué)反應(yīng)。

      SSC-MFPC20微通道連續(xù)流智能光合成系統(tǒng)，將300WLED光源置于10位反應(yīng)器中心，LED光源旋轉(zhuǎn)，可以對反應(yīng)微通道實現(xiàn)同等光功率密度下的照射。輸出波長覆蓋紫外到紅外光區(qū)，單色光、光源波長可定制，滿足不同光化學(xué)合成、催化反應(yīng)的需求，反應(yīng)微通道具備控溫、進(jìn)液口、出液口等。主要應(yīng)用光化學(xué)催化、光化學(xué)合成、光催化污染物降解（如染料、苯及苯系物）、光催化新污染物降解（如抗生素、酚類）、環(huán)境化學(xué)以及生命科學(xué)、光催化分解水制氫/氧(可控溫)、光催化全分解水(可控溫)等研究領(lǐng)域。 

產(chǎn)品優(yōu)勢：

1)  高通量平行光照反應(yīng)裝置，可實現(xiàn)20ml的微通道盤管反應(yīng)，側(cè)面大面積受光，無遮擋，直射和鏡面反射雙重照射，保證入射光的利用率。

2) 模塊化設(shè)計，更換300WLED燈盤簡單便捷。

3) 多波長可選，波長組合可定制。

4) 水冷或油冷控溫盤管反應(yīng)器，用于篩選溫度對實驗結(jié)果的影響。

5) 標(biāo)配連續(xù)流微通道光化學(xué)反應(yīng)管具備控溫、進(jìn)液、出液、實時取樣等功能。

6) 300WLED光源可以圍繞軸心自旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)均勻平行照射。

7)  LED光源可以在線熱插拔更換不同波長的光源。

8) 實現(xiàn)了從365nm-940nm可選的15個單色波長和可見光白光。

9) LED光源功率30W—300W連續(xù)可調(diào)，實現(xiàn)寬范圍功率變化。

10)  LED光源系統(tǒng)光功率、旋轉(zhuǎn)、溫度分別獨立控制。