اختراقات جديدة في دقة تجميع البوليمر من خلال تحفيز تدفق مستمر بلمرة المنغنيز في الضوء المرئيشبكة الأدوات الكيميائية

في مجال تركيب البوليمر ،“استمرار تدفق التكنولوجيا" ووقد تم على نطاق واسع ، دقة الإنتاج من الاتجاه الأساسي. . . ـفائدة نموذج يمكن تحقيق سرعة خلط عالية الكفاءة نقل الحرارة ، مما يجعل رد فعل أكثر يمكن السيطرة عليها وأكثر استقرارا . لكن ذكر“الموجبة بلمرة" وجنبا إلى جنب مع تدفق مستمر ، والباحثين في كثير من الأحيان الصداع : الأساليب التقليدية لا تحتاج فقط إلى تبريد في درجة حرارة منخفضة ، بدقة إزالة النجاسة ، ولكن أيضا تعتمد على تكلفة وحساسة المحفزات ، عملية معقدة جداً أن تكون شاقة .
حتى وقت قريب ، فريق مشترك من جامعة سوشو وجامعة وارويك قد حققت اختراقا في استخدام المنغنيز كحافز على الضوء المرئي الناجم عن الأيونات الموجبةرافتوقد تم بنجاح توسيع نظام تدفق مستمر“درجة حرارة الغرفة العملية ، لا تحتاج إلى تنقية ، دقة التحكم" والنتائج ذات الصلة التي نشرت في العدد الأخير من البوليمر المجال يفتح الباب أمام التطبيق الصناعي المستمر تدفق البلمرة التكنولوجيا .

واحدالتقليدية تدفق مستمر الموجبة البلمرة : أين هو ؟

قبل هذه الدراسة ، استمرار تدفق البلمرة الموجبة“بطاقة الرقبة" وسؤال

1. الظروف القاسية : يجب أن تتم في درجة حرارة منخفضة ( تبريد مونومر المبادر مقدما ، رد فعل كامل في حمام بارد ) ، وارتفاع استهلاك الطاقة ، عملية معقدة .

2. محفز الحساسية : تستخدم عادةلويسحمض حفاز هو عرضة للرطوبة و الفشل .جداقسوة
3. ضعف التحكم : صعوبة في الجمع بين ارتفاع معدل التحويل مع ضيق توزيع الوزن الجزيئي )MWDهيكل البوليمر الدقة غير كافية . على الرغم من أن هذه النقاط المؤلمة تجعل من الممكن استمرار تدفق البلمرة الموجبة ، فإنه لا يزال من الصعب تعميم . البروفيسور تشو جيان ، جامعة سوتشو ، جامعة وارويكسيباستيان بيرييهأستاذ فريق البحث ، بالضبط حل هذه المشاكل الصعبة !
اختراق الأساسية : المنغنيز محفزسالضوء المرئي ، تدفق مستمر“خفيفة وفعالة" و

فريق الابتكار الأساسية التي سيتم تطويرها من قبل“الضوء المرئي الكاتيونات حفزتها المنغنيزرافتبلمرة" وتم بنجاح المطعمة في استمرار تدفق مفاعل .
مزايا هذا النظام“ولد صالح" وتيار مستمر
-كفاية الحافز : استخدام المتاحة تجاريا من بروميد pentacarbonyl المنغنيز )Mn (CO) ₅Brكما photocatalyst ، الأرض عالية الغلة المعادن ، منخفضة التكلفة ، والاستقرار قوية ، لا تحتاج إلى حماية الغلاف الجوي خامل ، يمكن أن تعمل بثبات في الهواء ؛
-رد فعل معتدل بما فيه الكفاية : كامل درجة حرارة الغرفة )25℃العملية ، مونومر لا تحتاج إلى تنقية صارمة ، ولا deoxidization ، وداع انخفاض درجة حرارة حمام بارد ومعقد المعالجة ؛
-آلية البلمرة يمكن السيطرة عليها : الضوء المرئي ( الأزرق )الصماممحفز التحلل الناجم عن تشكيل الأنواع النشطة بدء البلمرةمن خلالرافتالآلية التي يمكن أن تضمن توزيع ضيق خصائص البوليمر من جذورها . ببساطة : هذا النظام يضع“حساس" والموجبة بلمرة“جلد دائم" وعملية تدفق مستمر ، عتبة مباشرة سحب منخفضة !
الأجهزة الرئيسية : هذا“بصريا مدفوعة تدفق مستمر مفاعل" وكيف تبدو ؟
من أجل تحقيق كفاءة عالية البلمرة ، فريق تصميم هيكل بسيط ولكن قوية1كما هو مبين ) ، والمكونات الأساسية هي واضحة في لمحة :1. رد فعل القناة : اعتمادPTFEmicroreactor ( القطر الداخلي )1 ممحجم1 ملوPTFEالمواد الكيميائية خاملة ، لا تتفاعل مع نظام رد فعل ، وارتفاع كفاءة نقل الحرارة ، يمكن أن تستمد بسرعة رد فعل الحرارة .
2. مصدر الضوء : نظام الجمعية حول المفاعل129انخفاض الطاقة الزرقاءالصمامالطول الموجي440 نانومترقابل للتعديل شدة الضوء )3.7-38.7 ميجاواط · سم ⁻²) ضمان أن تكون الإضاءة موحدة تغطي قناة رد الفعل؛
3. القيادة و جمع : السيطرة على معدل تدفق السائل من خلال عينة مضخة حقن ، وجمع المنتج مباشرة بعد رد الفعل ، عملية مفتوحة ، دون تعقيد الختم . ميزة هذا الجهاز هو“بسيطة وسهلة النقش" . . .لا توجد مكونات معقدة ، مختبر مشترك يمكن أن يبنى على مواصلة تعزيز وضع الأساس !

الرسم البياني1 الشكل 3-1 المستمر معدات الكيمياء الضوئية
رابعا ، قياس البيانات : التحكم والمرونة ، كثافة الضوء قال الحساب !
فريق اختبار النظام على استمرار تدفق التجميع .“مثالي" وس
1. تحت معدلات تدفق مختلفة ، والحفاظ دائما على التحكم عالية في التجربة ، وفريق ينظم معدل تدفق السائل رد الفعل )0.015-0.04 مل / دقيقةوقت رد الفعل22-57تم العثور على النتائج في الدقائق التالية :

-معدل التحويل يزيد باطراد مع إطالة وقت رد الفعل : معدل التدفق0.015 مل / دقيقةعندما تصل إلى معدل التحويل1 ف - 4ن-جميع المنتجات الحفاظ على ضيق توزيع الوزن الجزيئي )<1.2قياس الوزن الجزيئي في اتفاق جيد مع القيم النظرية ( مثل معدل التدفق ) .0.015 مل / دقيقةعندماMn ، SEC = 10300 غ / مولوم = 1.12) ;
-حتى في ظل ارتفاع معدل التحويل ، سلسلة البوليمر نهاية الاخلاص لا تزال جيدة ، ودعم سلسلة اللاحقة التمديد . وهذا يعني : بغض النظر عن كفاءة الإنتاج بسرعة بطيئة ، يمكن أن تنتج البوليمر مستقرة مع هيكل موحد ، التطبيقات الصناعية لديها امكانات كبيرة !
2. شدة الضوء“مفتاح التحكم" والوزن الجزيئي ، ولكن أيضا عكسها !
ما هو أكثر إثارة للدهشة هو أن هذا النظام يدرك دقة الوزن الجزيئيالزمنيةالسيطرة
-معدل تدفق ثابت )0.03 مل / دقيقة) تحويل شدة الضوء من3.7 ميجاواط · سم ⁻²رفع38.7 ميجاواط · سم ⁻²الوزن الجزيئي للبوليمرات6100 غ / مولترتفع تدريجيا إلى10100 غ / مولن
-شدة الضوء مرة أخرى إلى3.7 ميجاواط · سم ⁻²الوزن الجزيئي يمكن أن تنخفض مرة أخرى6000 غ / مولالتحكم عكسها ودقيقة .
أين البقرة ؟
بالمقارنة مع التقليدية تدفق مستمر الموجبة البلمرة ، مزايا هذه التكنولوجيا يمكن أن يسمى“بعد تخفيض ضربة" وس

وبالإضافة إلى ذلك ، فقد“دفعة بلمرة" ومع .“تدفق مستمر بلمرة" ومزايا مزدوجة : ليس فقط تحسين الظروف بسرعة في المختبر ، ولكن أيضا توسيع نطاق الإنتاج الصناعي مباشرة .“من الصغيرة إلى الإنتاج الضخم" وسلس .

المستقبل : ليس فقط ولكن أيضا تجميع نموذج جديد
أهمية هذه الدراسة أكثر بكثير من تطوير عملية تدفق مستمر جديد :
-في“الموجبة بلمرةستدفق مستمر" وتوفير حلول معتدلة ويمكن السيطرة عليها ، وكسر القيود المفروضة على التكنولوجيا التقليدية ؛
-هذا الاختراع يوفر المرونة في السيطرة على كثافة الضوء ، ويوفر طريقة دقيقة لتجميع البوليمرات مع مختلف الأوزان الجزيئية .“مفتاح التبديل" وممكنطاقة ;

-الكمبيوتر التي تسيطر عليها تعديل شدة الضوءالذكاء الاصطناعيخوارزمية الجمع ، تحقيق“تصميم حسب الطلب-التلقائي تجميع" وإعداد البوليمرات الذكية .
خاتمة
مع ناضجة الصناعية الكيميائية الضوئية حالة مستمرة ، brillis وضعت مفاعل أنبوبي لإنتاج فيتامين يمكن تحسين العائد من خلال دقة التحكم في شدة الضوء .15-25 في المائةالقدرة على الإنتاج من المعدات التقليدية3-5مرات .الطباستمرار مفاعل دبابات مصممة من قبل الشركات تحويل متوسط وقت رد الفعل من 12 ساعة تقصير2 العائد من35%رفع60%، والقدرة السنوية تصل إلى500 طن . هذه الحالات تعكس المزايا الأساسية للتكنولوجيا بريليانس :شركة PLCالتحكم الذكي ( المعلمة تقلب )أقل من ± 1 ٪مادة الكوارتز عالية النفاذية ( ضوء النفاذية )95%تصميم وحدات ( دعم سلسلة متعددة الأوتوكلاف )وخصائص حماية البيئة الخضراء ( الحد من استهلاك الطاقة )40%، والحد من استخدام المعادن الثقيلة محفز ) . انتهى2025 بريليانس قد تعاونت مع الصين الموارد Shuanghe ، تشجيانغ شينخه وغيرها من الشركات لتعزيز تطبيق واسع النطاق المستمر الضوئية التكنولوجيا في مجالات الطب ، والطاقة الجديدة ، وحماية البيئة ، وهلم جرا .

المراجع :جياجيا لي وآخرون ، الدفعة المحفزة بالمنغنيز والتدفق المستمر البوليمر RAFT الكاتيوني الناتج عن الضوء المرئي ، بوليم. كيمياء. & WRAP.