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3D打印钢反应器将铁氟龙废料转化为有用的合成砌块

近日,来自奥地利格拉茨CC FLOW联盟的研究人员开发了一种由不锈钢3D打印的定制流动反应器,能够将对环境有害的铁氟龙废物转化为合成砌块。

不锈钢3D打印的定制流动反应器

由格拉茨大学教授、CC FLOW科学总监Oliver Kappe领导的研究项目最近在“反应化学与工程”杂志上发表。

  3D打印流动反应器是一种可扩展的系统,能够与锂化的腈2进行“快速二氟甲基化反应”。简而言之,反应器是为了将含氟聚合物(如聚四氟乙烯)以及有害温室气体制造的废弃物转化为合成砌块而开发的。

  更简单的说,由定制的3D打印反应堆实现的过程有助于减少聚四氟乙烯制造过程中的浪费和污染,并将其用于有机合成工艺。

流动反应器本身是使用选择性激光熔化(SLM)技术由不锈钢3D打印的。格拉茨的Anton Paar Gmbh公司和制药工程研究中心(RCPE)的专家负责反应堆的制造。

不锈钢3D打印

正如Kappe所解释的那样:“随着用于增材制造的高功率激光器的出现,这种流动装置现在可以通过SLM由各种金属打印。这些材料提供导热性以及在有机合成和药物制造中经常需要的化学、机械和热稳定性。

  可扩展的3D打印流动反应器由许多Z型槽组成,其中可以插入nBuLi(作为基础物质)、三氟甲苯(作为试剂)和骤冷溶液。反应器的弯曲和折叠通道结构专门设计用于nBuLi和氟仿之间的“快速二氟甲基化反应”。

  正如Kappe所报道的那样,该结构实际上通过“流动的拉伸和折叠”增强了对流混合。在测试中,3D打印钢反应器在不到两分钟的时间内展现出了能够生产出“纯度极佳”的合成物质的能力,反应时间在65℃的温度设定。

Kappe补充说:“我们预计增材制造和相关的直接数字制造技术,结合计算化学反应和模拟流体动力学,将在下一代连续流动微反应器的设计中发挥重要作用。

连续流动微反应器

目前,CC FLOW正在继续开发其3D打印反应堆,并通过与奥地利陶瓷3D打印公司Lithoz合作,以在该领域探索高性能陶瓷的潜力。

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