[发明专利]无对流效应的流动式反应器及流动式合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种流动式反应器及利用高能量束照射的流动式合成方法。

背景技术

传统光化学反应(photochemical reaction)中，由于照射能量(如紫外线)的穿透性或强度不足而导致所需反应时间较长(数分钟至数小时以上)，因而需要以批次(batch)方式进行反应。然而批次式反应在每次反应后都需要将产物取出才能进行下一次的反应，造成时间、人力、成本等的增加。另外，批次式反应也较为昂贵且难达到高产能。比起批次式反应，流动式反应可省去每次取出产物的步骤，并且较为经济、适合大量生产、也可提供更高产能。然而，如上所述，传统的光化学反应所需时间太长因而无法适用流动式反应。再者，传统的光化学反应也可能发生反应不均匀，而不利于材料性质(如，粒子尺寸大小)的控制。

有鉴于此，本发明利用无对流效应及高能量束结合流动式反应以克服现有技术只能进行批次反应且可能发生反应不均匀的缺点。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种无对流效应的流动式反应器，包括：一反应器本体，包括：一反应腔体，用以容置一流体，其中该反应腔体；一入口，与该反应腔体连通且用以输入一反应物流体；一出口，与该反应腔体连通且用以输出一产物流体；及一能量束来源装置，用以提供一能量束照射该反应腔体内的该反应物流体。

本发明也提供一种无对流效应的流动式合成方法，包括：提供上述的流动式反应器；经由该入口输入一反应物流体至该反应腔体中；及以一能量束通过该能量束穿透材料照射该反应腔体中的反应物流体，以形成一产物流体，其中该产物流体经由该出口输出。

本发明还提供一种无对流效应的流动式合成方法，包括：提供一能量束；提供一流动的流体前趋物；及照射该能量束于该流动的流体前趋物以进行合成。

为了让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：

附图说明

图1为本发明一实施例的无对流效应的流动式的合成方法示意图；

图2为图1实施例所示的无对流效应的流动式的合成方法，并在不同能量的光子束照射下所得反应物流体厚度及光子束穿透率的关系图；

图3为本发明一实施例的流动式反应器的示意图；

图4为本发明另一实施例的流动式反应器的示意图；

图5为实施例1的流动式反应器的示意图；

图6为不同的裸金纳米粒子溶液经由UV-可见光光谱仪所量测而得的吸收光谱图。

符号说明

1 管线

2、12能量束来源装置

11反应器本体

13反应腔体

14、51 入口

15、52 出口

16反应物装载空间

50铝金属反应本体

55凹槽

60铝金属盖板

65窗口

70聚酰亚胺薄膜

80同步辐射X光源

100、1000、2000 流动式反应器

E 能量束

I 光子束被吸收后的强度

I₀光子束初始入射强度

L 反应物流体

t_m平均滞留时间

μ 线性衰退系数

体积流率

V_R反应系统的体积

z 介质厚度

具体实施方式

本发明提供一种无对流效应的流动式的合成方法，如图1所示，其中提供一能量束E及一流动的反应物流体L，及利用能量束E照射流动的反应物流体L达到合成，且反应物流体L在合成后形成一产物流体。