連續(xù)流電化學(xué)（催化）合成/電化學(xué)流動(dòng)微反應(yīng)裝置

Electrochemistry Reactor & Flow Electrochemistry

產(chǎn)品簡(jiǎn)介

許多化學(xué)反應(yīng)使用的有害化學(xué)物質(zhì)對(duì)環(huán)境極為不利,。在某些情況下，電化學(xué)合成可以通過(guò)用電子代替這些化學(xué)試劑來(lái)提供清潔的替代方法,。使用電子具有使反應(yīng)在溫和條件下進(jìn)行的額外優(yōu)勢(shì),。在兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)的情況下，電子似乎是很好的替代品,，從而限制了不需要的副產(chǎn)物,。電化學(xué)合成可縮短工藝流程，節(jié)省能源和減少對(duì)環(huán)境的影響,。

有機(jī)電化學(xué)是合成API的重要技術(shù)和經(jīng)濟(jì)利益的潛力,。電化學(xué)合成使用電子作為試劑，與使用傳統(tǒng)化學(xué)試劑相比,，它可以實(shí)現(xiàn)更高效的轉(zhuǎn)化,，并且可以產(chǎn)生更安全，更具成本效益的過(guò)程,，從而減少?gòu)U物產(chǎn)生,，使用更少的化學(xué)原料并簡(jiǎn)化流程化學(xué)合成。

電化學(xué)合成是利用電能來(lái)驅(qū)動(dòng)化學(xué)變化,。用電來(lái)代替有毒和昂貴的化學(xué)試劑,，更清潔和便宜的合成讓化學(xué)合成能夠更好的提高生產(chǎn)效率和成本的降低,。

電化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)除用于精細(xì)化工和制藥應(yīng)用外，還包括：無(wú)機(jī)化學(xué)合成,；包括溴,，氯，氟,；鋁水性和非水性有機(jī)化學(xué)合成,，包括L-半胱氨酸，電催化加氫,，羧酸還原,。

電化學(xué)是一種更為綠色環(huán)保的氧化還原合成工藝,，因?yàn)樗苡行p少甚至是避免高風(fēng)險(xiǎn),，有毒氧化劑或還原劑的使用。傳統(tǒng)電解方法受到諸多限制,，例如電場(chǎng)不均,、加熱導(dǎo)致熱損失且必須使用支持電解質(zhì)。這些因素不是阻礙了電合成效率,，就是加大了分離難度,。電合成與微反應(yīng)技術(shù)聯(lián)用可以有效克服以上缺點(diǎn)?？捎糜陔娀瘜W(xué)反應(yīng),、電極，電解質(zhì)及膜分離的研究,。

有機(jī)電化學(xué)合成反應(yīng)過(guò)程中無(wú)需使用氧化劑或還原劑,，僅通過(guò)電場(chǎng)作用便可將電中性的有機(jī)分子轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的陽(yáng)離子或陰離子自由基物種，與此同時(shí)還能避免其他副反應(yīng)發(fā)生,。連續(xù)流動(dòng)電化學(xué)反應(yīng)裝置反應(yīng)可以在很小的體系中進(jìn)行,，電極間距離較小，無(wú)需大電流負(fù)載,，甚至不需要使用電解質(zhì),。

MF-Elflow電化學(xué)流動(dòng)化學(xué)系統(tǒng)用于化學(xué)試劑的電化學(xué)活化可實(shí)現(xiàn)其他技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的選擇性和轉(zhuǎn)化可以輕松進(jìn)行連續(xù)流中的電化學(xué)反應(yīng)，是邁庫(kù)弗洛提供的許多裝置之一,。MF-Elflow 連續(xù)流點(diǎn)化學(xué)系統(tǒng)無(wú)需工具即可組裝,，用戶(hù)可在恒定電流（恒電）模式或恒定電壓（恒電）模式下操作以實(shí)現(xiàn)還原和氧化。

MF-Elflow是一種靈活的,，可調(diào)的,，連續(xù)流動(dòng)的電化學(xué)模塊。這個(gè)緊湊的模塊可實(shí)現(xiàn)*的化學(xué)轉(zhuǎn)化,，并具有*的易用性,。

MF-Elflow連續(xù)流電化學(xué)反應(yīng)器縮小了陰陽(yáng)兩極之間的流通池間距,，采用了芯片微流道的流通池，極大加速了陰陽(yáng)兩極氧化還原反應(yīng)的速率,，提高電化學(xué)反應(yīng)的效率,。

電化學(xué)反應(yīng)器通過(guò)芯片厚度來(lái)調(diào)節(jié)間距，電極材料可選石墨電極或銅鎳電極,，采用密封圈來(lái)防止漏液,。多線程列管式并聯(lián)樹(shù)杈結(jié)構(gòu)降低電阻，可實(shí)現(xiàn)不用電解液反應(yīng),。

微通道電化學(xué)反應(yīng)器具有電極距離近,、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)反應(yīng)等特點(diǎn)。電極距離近的特點(diǎn)能帶來(lái)電壓低,、電解質(zhì)用量少或者不用電解質(zhì)的優(yōu)勢(shì),；連續(xù)反應(yīng)可帶來(lái)物料不返流的優(yōu)勢(shì)，從而可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物不過(guò)度氧化還原,，提高產(chǎn)品收率,。另外，微通道電化學(xué)反應(yīng)器還有控溫準(zhǔn)確,、傳質(zhì)快速的特點(diǎn),。在電極距離極小條件下，還能實(shí)現(xiàn)特殊的氧化還原耦合反應(yīng),。

連續(xù)流電化學(xué)反應(yīng)器特點(diǎn)：

1,、幫助克服無(wú)氧化劑/還原劑的有機(jī)合成；

2,、不需要氧化劑/還原劑,；

3、非常高的表面體積比,；

4,、傳統(tǒng)的批量電解工藝需要較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間，而我們的產(chǎn)品可以避免這種情況,；

5,、該裝置根據(jù)電化學(xué)原理工作；

應(yīng)用領(lǐng)域：電解池的替代,、特種醫(yī)藥中間體制備,、含能材料的制備等（物理化學(xué)、石墨烯......）,。

連續(xù)流電化學(xué)反應(yīng)器可實(shí)現(xiàn)的工藝案例：連續(xù)流電化學(xué)的反應(yīng)工藝過(guò)程,、陰極還原反應(yīng)（單向循環(huán)）、陽(yáng)極氧化反應(yīng)（單向循環(huán)）,、氧化還原反應(yīng)（雙向循環(huán)）,。

電化學(xué)反應(yīng)器可用于烷氧基化,，酯化，醚化,，聚合和其他化學(xué)反應(yīng),。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1、優(yōu)于普通氧化還原反應(yīng)：電合成用固定化的表面催化代替了均相化學(xué)催化,，并且消除了用于一系列氧化和還原反應(yīng)的有毒且昂貴的化學(xué)試劑的需求,。

2、高選擇性和高產(chǎn)率：電合成提供了高且可控的選擇性和產(chǎn)物收率,，而副產(chǎn)物沒(méi)有問(wèn)題,。選擇性可以通過(guò)改變施加的電極電位來(lái)精確控制。

3,、低能耗：每千克所需產(chǎn)品的耗電量低（<8 kWh / kg產(chǎn)品）,。

4、優(yōu)化工藝條件：電化學(xué)反應(yīng)的工藝條件可以通過(guò)將工藝分成兩個(gè)或多個(gè)可以分別控制的不連續(xù)部分來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化,。

5,、輕松放大：通過(guò)并聯(lián)電化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)，可以輕松實(shí)現(xiàn)具有成本效益的按比例放大,。這比常規(guī)反應(yīng)堆容器的常規(guī)放大要求更容易。

技術(shù)特點(diǎn)

1,、相比其他電化學(xué)合成設(shè)備采用集成式更方便,、簡(jiǎn)易的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)易裝夾,，電極板及芯片集成化設(shè)計(jì),，性比價(jià)更高?？墒謩?dòng)快速組裝,，組裝過(guò)程只需幾分鐘即可完成；

2,、特色的加熱制冷板設(shè)計(jì)（水冷接頭,、電極頭）；

3,、采用慢走絲線切割工藝成型,，可以控制電極溫度-30-200攝氏度；

4,、省去集電器單元,，電極間距0.025-2mm按需調(diào)控，芯片池深0.05-2mm按需調(diào)控,，可實(shí)現(xiàn)單獨(dú)流通池單元和整流通池,，實(shí)現(xiàn)單電解池反應(yīng)和雙電解池反應(yīng),；

5、無(wú)需工具手緊組裝,，絕緣螺絲連接,，擊穿電壓高達(dá)20kv；

6,、電極材質(zhì)可選等靜壓石墨,、99.9純紫銅、發(fā)泡鎳等,，密封強(qiáng)度可達(dá)20bar,；

7、水/醇體系,、純有機(jī)相體系,、雙池體系所用膜片型號(hào)不一樣，訂購(gòu)時(shí)請(qǐng)說(shuō)明體系,；

8,、采用密封圈來(lái)防止漏液。多線程列管式并聯(lián)樹(shù)杈結(jié)構(gòu)降低電阻,，可實(shí)現(xiàn)不用電解液反應(yīng),；

9、改進(jìn)的流量分配：使用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）設(shè)計(jì),；

10,、能夠使用各種厚度范圍為1-8 mm的電極材料；

11,、可配置為已劃分或未劃分的單元,。可以使用任何合適的膜材料,；

12,、提供了一個(gè)易于拆卸和組裝的支架以及一個(gè)易于切割膜片和墊片的模板。

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

1,、停留時(shí)間長(zhǎng),，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)合成或者處理；

2,、反應(yīng)器可控溫,；

3、電極種類(lèi)選擇余地大,，電極距離可調(diào)控,；

4、可隔膜或無(wú)隔膜進(jìn)行。

技術(shù)規(guī)格

基本技術(shù)參數(shù)

電化學(xué)在流動(dòng)化學(xué)中的應(yīng)用

電化學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)試劑的*活化,，從而實(shí)現(xiàn)其他技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的選擇性和轉(zhuǎn)化。電子的轉(zhuǎn)移驅(qū)動(dòng)反應(yīng)和轉(zhuǎn)變,，意味著電化學(xué)是一種表面現(xiàn)象,，當(dāng)表面積/體積比高時(shí)，反應(yīng)可以得到優(yōu)化,。

流動(dòng)中的電化學(xué)意味著基料可以在兩個(gè)電極之間流過(guò),，調(diào)節(jié)流速的能力將調(diào)節(jié)基料暴露于電子轉(zhuǎn)移過(guò)程的時(shí)間量。

與典型的批處理方法相比,，這種方法的優(yōu)勢(shì)意味著我們可以程度地發(fā)揮表面現(xiàn)象特性的潛力,，即減少電極之間的距離，以實(shí)現(xiàn)更高效的電子傳輸,。這樣,，流動(dòng)中的電化學(xué)極大地允許更好的控制和反應(yīng)的選擇性。

電化學(xué)在流動(dòng)化學(xué)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)

除了能夠使用其他技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的*反應(yīng)和轉(zhuǎn)化之外,，電化學(xué)還可以實(shí)現(xiàn)：

· 減少有毒和有害氧化劑的使用量

· 反應(yīng)性中間體的產(chǎn)生，多步合成的理想選擇

· 快速氧化和還原藥物代謝產(chǎn)物的氧化合成

· 藥物代謝產(chǎn)物的氧化合成

在電化學(xué)反應(yīng)中,，反應(yīng)由可用于激活分子以產(chǎn)生所需反應(yīng)的電子數(shù)量驅(qū)動(dòng),。

在流動(dòng)中進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)意味著您可以在電子轉(zhuǎn)移過(guò)程中在電極之間連續(xù)流過(guò)基料。調(diào)節(jié)流速的能力意味著電化學(xué)反應(yīng)的停留時(shí)間受到嚴(yán)格控制,，而停留時(shí)間通常決定產(chǎn)物的分布和副產(chǎn)物形成的控制,。

連續(xù)流動(dòng)方式運(yùn)行意味著您可以得到更大數(shù)量的電化學(xué)反應(yīng)的底物，并且每次實(shí)驗(yàn)都可以得到更多的產(chǎn)物,。在兩個(gè)電極之間的通道中流動(dòng)流體時(shí),，減小電極之間的距離可以更好地控制轉(zhuǎn)移到基料上的電子數(shù)量，從而更好地控制和選擇性地進(jìn)行反應(yīng),，這意味著您可以更準(zhǔn)確地分配產(chǎn)品還將獲得更高的產(chǎn)品產(chǎn)量,。

核心流動(dòng)原理意味著溫度控制在電化學(xué)反應(yīng)期間也顯著提高，因?yàn)檩^小的通道促進(jìn)了更高效的傳熱,，因此,，可以在單個(gè)電化學(xué)反應(yīng)中控制范圍變量以達(dá)到所需條件,。這意味著流動(dòng)中的電化學(xué)反應(yīng)比分批過(guò)程中的類(lèi)似反應(yīng)快得多，分批反應(yīng)通常要花費(fèi)數(shù)小時(shí)才能完成,，通常在流動(dòng)電化學(xué)反應(yīng)器中幾分鐘內(nèi)就可以完成,，而由于運(yùn)行時(shí)所提供的控制量，該反應(yīng)還可以產(chǎn)生更多,，分布均勻的產(chǎn)品,。

所有這些因素意味著，與批量過(guò)程中的類(lèi)似反應(yīng)相比,，流動(dòng)電化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生速度要快得多,，通常需要幾分鐘或以上，而且由于控制量的原因,，產(chǎn)生的產(chǎn)品分布也更均勻,。

產(chǎn)品類(lèi)別：電化學(xué)流動(dòng)反應(yīng)器；流動(dòng)電化學(xué),；新型流式電化學(xué)反應(yīng)器,；微通道電化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)；電化學(xué)合成,；有機(jī)電化學(xué)反應(yīng)器,；電化學(xué)合成設(shè)備；微流控電化學(xué)反應(yīng)器,；電極式反應(yīng)器,；電化學(xué)流動(dòng)化學(xué)系統(tǒng)。