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3D打印鋼反應(yīng)器將特富龍廢料轉(zhuǎn)化為有用的合成砌

來(lái)自?shī)W地利格拉茨CC FLOW聯(lián)盟的研究人員開(kāi)發(fā)了一種由不銹鋼打印的定制3D流動(dòng)反應(yīng)器，能夠?qū)?duì)環(huán)境有害的特富龍廢物產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為合成砌塊。

由格拉茨大學(xué)教授Oliver Kappe和CC FLOW科學(xué)總監(jiān)領(lǐng)導(dǎo)的研究項(xiàng)目最近在“反應(yīng)化學(xué)與工程”雜志上發(fā)表。

3D打印流動(dòng)反應(yīng)器是一種可擴(kuò)展的系統(tǒng)，能夠與鋰化的腈2進(jìn)行“快速二氟甲基化反應(yīng)”。簡(jiǎn)而言之，反應(yīng)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(kāi)發(fā)的。

更簡(jiǎn)單的說(shuō)，由定制的3D打印反應(yīng)堆實(shí)現(xiàn)的過(guò)程有助于減少聚四氟乙烯制造過(guò)程中的浪費(fèi)和污染，并將其用于有機(jī)合成工藝。

流動(dòng)反應(yīng)器本身是使用選擇性激光熔化（SLM）技術(shù)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(fù)責(zé)反應(yīng)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(dòng)裝置現(xiàn)在可以通過(guò)SLM由各種金屬打印。這些材料提供導(dǎo)熱性以及在有機(jī)合成和藥物制造中經(jīng)常需要的化學(xué)，機(jī)械和熱穩(wěn)定性。

可擴(kuò)展的3D打印流動(dòng)反應(yīng)器由許多Z型槽組成，其中可以插入nBuLi（作為基礎(chǔ)物質(zhì)），三氟甲苯（作為試劑）和驟冷溶液。反應(yīng)器的彎曲和折疊通道結(jié)構(gòu)專門設(shè)計(jì)用于nBuLi和氟仿之間的“快速二氟甲基化反應(yīng)”。

正如Kappe所報(bào)道的那樣，該結(jié)構(gòu)實(shí)際上通過(guò)“流動(dòng)的拉伸和折疊”增強(qiáng)了對(duì)流混合。在測(cè)試中，3D打印鋼反應(yīng)器在不到兩分鐘的時(shí)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(yīng)時(shí)間在65℃的溫度設(shè)定。

Kappe補(bǔ)充說(shuō)：“我們預(yù)計(jì)增材制造和相關(guān)的直接數(shù)字制造技術(shù)，結(jié)合計(jì)算化學(xué)反應(yīng)和流體動(dòng)力學(xué)模擬，將在下一代連續(xù)流動(dòng)微反應(yīng)器的設(shè)計(jì)中發(fā)揮重要作用。

編譯自：3ders.org