[发明专利]光催化装置

说明书

本申请提供了一种光催化装置，包括容器、连续相通道、分散相通道和光催化反应部件，其中，容器用于容纳含有反应原料的分散相；连续相通道用于输送连续相；分散相通道用于输送分散相；光催化反应部件包括微液滴形成件、反应器和光源，反应器具有进料口和出料口，微液滴形成件盖设于进料口，微液滴形成件具有与反应器连通的微液滴形成通道；并且分散相通道连通于容器和微液滴形成通道之间，连续相通道和微液滴形成通道连通并用于向微液滴形成通道输送连续相，以使流入微液滴形成通道内的分散相形成微液滴，光源用于照射微液滴中的反应原料。该光催化装置能够使光催化和生物催化在微液滴中顺利进行。

技术领域

本申请涉及催化设备技术领域，具体涉及一种光催化装置。

背景技术

生物催化由于反应条件温和及独特、高效的底物选择性而受到关注，并得到了迅速的发展，使其在工业生产中被广泛应用。

在手性药物成分的合成过程中，一般会将生物催化反应和光催化反应相结合，以高效得到所需的手性药物成分。然而，光催化反应和生物催化反应通常在不同的介质中进行，而这两种反应的条件往往会造成彼此失活。

发明内容

本申请提供了一种光催化装置，该光催化装置能够使光催化和生物催化在微液滴中顺利进行。

本申请提供了一种光催化装置，包括：

容器，用于容纳含有反应原料的分散相；

连续相通道，用于输送连续相；

分散相通道，用于输送分散相；

光催化反应部件，所述光催化反应部件包括微液滴形成件、反应器和光源，所述反应器具有进料口和出料口，所述微液滴形成件盖设于所述进料口，所述微液滴形成件具有与所述反应器连通的微液滴形成通道；

其中，所述分散相通道连通于所述容器和所述微液滴形成通道之间，所述连续相通道和所述微液滴形成通道连通并用于向所述微液滴形成通道输送所述连续相，以使流入所述微液滴形成通道内的所述分散相形成微液滴，所述光源用于照射所述微液滴中的反应原料。

本申请的技术方案中，通过连续相通道向微液滴形成通道输送连续相，该连续相能够使通入微液滴形成通道的分散相形成微液滴，该微液滴具有较较小的体积和空间限域效应。一方面，微液滴较小的体积可缩短光通过反应原料的路程而降低光的损耗，进而提高光能利用率，并且微液滴所具有较小的体积可增大其比表面积，比表面积的增大能够有助于提升传质效率，进而提升反应速率；另一方面，空间限域效应可提升微液滴中的各种反应原料的局部浓度，进一步提升反应速率，并且反应原料中的各生物催化原料会倾向分布于微液滴的表面或者相界面，而光催化过程中所产生的氧化性粒子位于远离生物催化剂酶的微液滴内部区域，避免其破坏生物催化剂酶的结构，从而提高酶活保留率。因此，该光催化装置能够使光催化和生物催化在微液滴中顺利进行。

在本申请的一些实施例中，所述光催化装置还包括气液分离部件，用于分离所述光催化反应部件所产生的产物，所述气液分离部件具有进液口和出气口，所述进液口与所述出料口连通。

在本申请的一些实施例中，所述光催化装置还包括用于向所述容器内添加所述分散相的分散相添加通道；

所述容器具有第一开口、第二开口和第三开口，所述第一开口与所述分散相通道连通，所述第二开口与所述分散相添加通道连通；

所述气液分离部件还具有出液口，所述出液口与所述第三开口连通。

在本申请的一些实施例中，所述光催化装置还包括：

箱体，所述连续相通道设置于所述箱体内；

支撑架，用于支撑所述箱体、所述光催化反应部件及所述气液分离部件。