3D印打印不銹鋼微反應(yīng)器

3D印打印不銹鋼微反應(yīng)器
國際研究人員正在探索在“ 簡單3D打印不銹鋼微反應(yīng)器中進(jìn)行在線質(zhì)譜分析 ”中創(chuàng)建微反應(yīng)器。在這項研究中，他們分析了不銹鋼微反應(yīng)器的功能，使用逆電子需求Diels-Alder和隨后的逆Diels-Alder反應(yīng)進(jìn)行測試。
由于僅需要稀有試劑來分析微流體裝置的化學(xué)反應(yīng)，所以材料非常珍貴，特別是當(dāng)實驗室可能沒有大量資金時，或者這些試劑不能商業(yè)化時。微反應(yīng)器通常與質(zhì)譜、NMR光譜、液相色譜和UV-Vis光譜相關(guān)聯(lián)。

“流動化學(xué)允許使用與質(zhì)譜聯(lián)用的非破壞性檢測方法，”研究人員表示?！坝糜谖⒎磻?yīng)器的常見的質(zhì)譜方法是電噴霧電離，質(zhì)譜（ESI-MS），這可以通過將微反應(yīng)器連接到商業(yè)ESI離子源或通過將ESI尖端與反應(yīng)器結(jié)合來完成?！?/p>

帶有ESI尖端的不銹鋼微反應(yīng)器。（a）微反應(yīng)器和X射線圖像的3D模型，（b）用于尺寸比較的1歐元硬幣的微反應(yīng)器的照片，和（c）具有類似通道設(shè)計的反應(yīng)器的通道橫截面的光學(xué)顯微照片。圖2a-b中的微反應(yīng)器。
微型反應(yīng)器和微流體是通過微技術(shù)創(chuàng)建的，需要光刻和粘合兩個步驟?？赡苤挥幸唤M芯片可用，從硅到玻璃到另一種類型的聚合物。當(dāng)然，3D打印也是微流體技術(shù)的新興技術(shù); 然而，很少有金屬制成。
為了在研究中進(jìn)行測試，該團隊使用了EOS儀器。通道采用等邊三角形輪廓，側(cè)面為1.2毫米，體積由重量、水等決定。
“在嘗試將微型反應(yīng)器與質(zhì)譜儀結(jié)合使用之前，我們確定了可以獲得電噴霧的流速。將80:20的乙腈：水與0.1vol％的甲酸的混合物泵入微反應(yīng)器中，該微反應(yīng)器連接到高壓電源上。
在其他人可以使用微反應(yīng)器之前注意到流速，研究人員注意到ESI的許多限制，甚至聲稱它通常不能很好地與含鹽量高的溶劑一起使用。
 “制造設(shè)備不需要潔凈室工作，這是一個額外的好處。另一個好處是，通過快速原型制作過程，可以輕松定制設(shè)備以滿足特定需求?！?br/>以下是一些重要的優(yōu)點：
改善溫度控制
混合時間更短
反應(yīng)器中的溫度控制良好
反應(yīng)物體積小
分析檢測技術(shù)可與在線檢測相結(jié)合
“盡管存在上述問題，但簡單的不銹鋼微反應(yīng)器現(xiàn)在已經(jīng)可以用作某些應(yīng)用中的一次性裝置。由于通道中粗糙表面引起的記憶效應(yīng)，它們不能完全適用于研究反應(yīng)動力學(xué)和機理，但可以重復(fù)或連續(xù)地執(zhí)行相同的反應(yīng)，特別是對于ESI，反應(yīng)通道更長，定義更好的尖端結(jié)構(gòu)”研究人員總結(jié)道。
“制造設(shè)備不需要潔凈室工作，這是一個額外的好處。另一個好處是，通過快速原型制作過程，可以輕松定制設(shè)備以滿足特定需求。一些研究人員也可能發(fā)現(xiàn)非常有利的事實是這些裝置由機械堅固的材料制成，可以很容易地加熱到幾百攝氏度，以提高反應(yīng)速度?；谶@些原因，我們預(yù)計將進(jìn)一步研究改進(jìn)這些不銹鋼微反應(yīng)器。”