3D打印鋼反應器將鐵氟龍廢料轉(zhuǎn)化為有用的合成砌塊
近日，來自奧地利格拉茨CC FLOW聯(lián)盟的研究人員開發(fā)了一種由不銹鋼3D打印的定制流動反應器，能夠?qū)Νh(huán)境有害的鐵氟龍廢物轉(zhuǎn)化為合成砌塊。
由格拉茨大學教授、CC FLOW科學總監(jiān)Oliver Kappe領導的研究項目最近在“反應化學與工程”雜志上發(fā)表。
3D打印流動反應器是一種可擴展的系統(tǒng)，能夠與鋰化的腈2進行“快速二氟甲基化反應”。簡而言之，反應器是為了將含氟聚合物（如聚四氟乙烯）以及有害溫室氣體制造的廢棄物轉(zhuǎn)化為合成砌塊而開發(fā)的。
更簡單的說，由定制的3D打印反應堆實現(xiàn)的過程有助于減少聚四氟乙烯制造過程中的浪費和污染，并將其用于有機合成工藝。
流動反應器本身是使用選擇性激光熔化（SLM）技術由不銹鋼3D打印的。格拉茨的Anton Paar Gmbh公司和制藥工程研究中心（RCPE）的專家負責反應堆的制造。
正如Kappe所解釋的那樣：“隨著用于增材制造的高功率激光器的出現(xiàn)，這種流動裝置現(xiàn)在可以通過SLM由各種金屬打印。這些材料提供導熱性以及在有機合成和藥物制造中經(jīng)常需要的化學、機械和熱穩(wěn)定性。
可擴展的3D打印流動反應器由許多Z型槽組成，其中可以插入nBuLi（作為基礎物質(zhì)）、三氟甲苯（作為試劑）和驟冷溶液。反應器的彎曲和折疊通道結構專門設計用于nBuLi和氟仿之間的“快速二氟甲基化反應”。
正如Kappe所報道的那樣，該結構實際上通過“流動的拉伸和折疊”增強了對流混合。在測試中，3D打印鋼反應器在不到兩分鐘的時間內(nèi)展現(xiàn)出了能夠生產(chǎn)出“純度極佳”的合成物質(zhì)的能力，反應時間在65℃的溫度設定。
Kappe補充說：“我們預計增材制造和相關的直接數(shù)字制造技術，結合計算化學反應和模擬流體動力學，將在下一代連續(xù)流動微反應器的設計中發(fā)揮重要作用。
目前，CC FLOW正在繼續(xù)開發(fā)其3D打印反應堆，并通過與奧地利陶瓷3D打印公司Lithoz合作，以在該領域探索高性能陶瓷的潛力。
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標簽: 3D打印 連續(xù)流動微反應器