微反應器麵臨(lin) 的主要挑戰。

1阻塞

微型反應器技術起源於(yu) 20世紀90年代，至今仍屬種新興(xing) 技術，盡管其發展迅速,但仍麵臨(lin) 一些挑戰。目前微反應器麵臨(lin) 的主要問題是微通道的阻塞。在反應過程中有固體(ti) 物質(催化劑、試劑、產(chan) 物和副產(chan) 品)參與(yu) 時，通道中的沉澱、生長或架橋現象會(hui) 限製微反應器中液體(ti) 的流動速度，影響液體(ti) 的混合，增加壓力，最終導致反應失敗。

對於(yu) 阻塞問題，目前已有多種解決(jue) 方案。SCHOENITIZ等對微反應器中各類汙垢的研究現狀進行了綜述，包括結晶、顆粒、化學反應、腐蝕、生物汙染、氣泡等，並介紹了相應的減緩或防止汙垢形成的方法。微槽道管壁麵設計得足夠光滑能有效地減少固體(ti) 沿壁麵沉積，如純氟表麵。使用多液-液流可限製固體(ti) 粒子與(yu) 管壁之間的相互作用，但這種方法需要使用額外的溶液，這可能會(hui) 降低反應效率，或導致這種額外溶液與(yu) 特定溶劑不相容。也可利用超聲輻射來緩解堵塞，這是因為(wei) 超聲波的振動可使沉澱物的附著物和沉積物變得不那麽(me) 粘稠;其他方法包括使用分散相液滴包裏顆粒,以減少顆粒和管壁之間的相互作用，以及使用鞘流技術來產(chan) 生納米顆粒，以減少堵塞等。盡管對堵塞問題已經采取了許多措施，但仍缺乏一種有效的方法將不溶性物質分離出來，從(cong) 而限製了微反應器技術的發展。

2催化負載。

由於(yu) 微流道尺寸較小，在微流道中加載催化劑的方法也越來越多，因此微流道中加載催化劑的方法也越來越多。對催化劑進行加載的方法主要有兩(liang) 種:加載到微道內(nei) 壁或催化劑載體(ti) 上。但催化劑塗覆於(yu) 表麵時，易發生觸點低、觸點易脫落、難更換，加工成本高等問題，阻礙了微反應器產(chan) 品化開發進程。

在催化劑載體(ti) 與(yu) 配位體(ti) 的連接過程中，常會(hui) 引起催化劑活性的下降，而常見的聚合物載體(ti) 會(hui) 產(chan) 生膨脹，使微反應器堵塞，因此催化劑的裝入方式很大程度上決(jue) 定了產(chan) 物的選擇性。催化劑用載體(ti) 以多孔材料為(wei) 主，目前國內(nei) 外對多孔材料作為(wei) 催化劑載體(ti) 的研究較多，但催化劑的粘附性和高效的裝料方式仍需進步優(you) 化，均質催化劑的固定仍是一大難題。

3設計和製造微通道

微孔道的製作經曆了幾個(ge) 階段的發展，目前已經能夠設計出複雜的結構通道，如基於(yu) 光刻母模板的軟孔道，其製作工藝已經比較成熟，但其製 作成本仍然很高，所以開發簡化的製作工藝，降低製作成本是一項艱巨的任務。 對高通量微流體(ti) 係統來說，快速均勻分布非常重要。微通道的幾何 構造決(jue) 定著流體(ti) 的分布，最終影響著產(chan) 品的質量，優(you) 化微通道的幾何構造是一個(ge) 複雜的過程，同時也是個(ge) 很大的挑戰 ，因此，發展高精度、 低成本的微通道製造技術是一個(ge) 亟待解決(jue) 的難題。