close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

код для вставкиСкачать
Микрореакторные технологии
для экспресс-анализа объектов
окружающей среды. Фотохимические способы очистки.
С.В. Зеленцов, д.х.н.,
Зам. Директора НИИХ ННГУ,
И.о. зав. Кафедрой фотохимии и спектроскопии
ННГУ
Нижний Новгород, 2012
Микрореакторные технологии
Технология
микрореакторов
позволяет
заменить
химическую
лабораторию или
промышленное
производство
одним или
несколькими
реакторами
Зеленцов С.В., Н. Новгород, 2012
2
Микрореакторные технологии
В основе микрореакторной технологии лежит
создание микрореакторов микронных
размеров и интенсивное использование
параллельных процессов в нескольких
сотнях, а иногда и тысячах реакторов.
Другой особенностью является
интегрирование на одном микрочипе
нескольких процессов, например, смешения
реагентов, проведения химического
взаимодействия, разделение продуктов
реакции, их раздельное детектирование.
Зеленцов С.В., Н. Новгород, 2012
3
Микрореакторные технологии
Типичный микрореактор
Зеленцов С.В., Н. Новгород, 2012
4
Микрореакторные технологии: типичные
микрореакторы
Зеленцов С.В., Н. Новгород, 2012
5
Микрореакторные технологии: стеклянный
микрореактор
1. Нанесение слоя хрома, золота, фоторезиста
2. Избирательное облучение УФ светом фоторезиста
3. Получение маски в слое фоторезиста
4. Вытравливание маски в слое хрома и золота
5.-6. Вытравливание канала в слое стекла (HF)
7. Закрытие микроканала
Зеленцов С.В., Н. Новгород, 2012
6
Микрореакторные технологии.
Технология
получения
микрореакторов
на основе стекла
и полимера
Зеленцов С.В., Н. Новгород, 2012
7
Микрореакторные технологии.
Рулонная технология
массового получения
дешевых полимерных
микрореакторов. Рис. из
работы L. Vig, T.Makela,
P. Majander, V.
Lambertini, J. Ahopelto,
A. Kristensen, Roll-to-rol
fabricated lab-on-a-chip
devices, J. Micromech.
Microeng. 21 (2011)
035006.
Зеленцов С.В., Н. Новгород, 2012
8
Микрореакторные технологии.
Микрореактор
из полимера и
бумаги. Такой
реактор дешев и
экономичен.
(Frédérique
Deiss,
Harvard Univ.)
Зеленцов С.В., Н. Новгород, 2012
9
Микрореакторные технологии: микрореактор с
соединениями
Зеленцов С.В., Н. Новгород, 2012
10
Микрореакторные технологии. Устройства
сопряжения
Micronit Microfluidics
объявила о
создании
специальго
устройства для
унифицированного
соединения „Fluidic
Connect”.
Зеленцов С.В., Н. Новгород, 2012
11
Аналитическая система, состоящая из
микрореактора, смесителя и спектрофотометра
G. Minas, R. F. Wolffenbuttel,
J. H. Correia,
A lab-on-a-chip for
spectrophotometric analysis
of biological fluids,
Lab Chip, 2005, 5, 1303–1309.
Зеленцов С.В., Н. Новгород, 2012
12
Анализ 1,1-диметилгидразина
Спектрофотометрия с преварительной
реакцией изучаемой смеси с паранитробензальдегидом в мицеллярной
среде. В качестве промежуточного
соединения образуется гидразон.
Предел обнаружения 0.1 мг/мл
A.R. Zarei, M.A. Saberi, S. Chalavi, J. Energ.
Mater., 2009-2010, 4(2), 3-5.
Зеленцов С.В., Н. Новгород, 2012
13
Анализ 1,1-диметилгидразина
Пробу воздуха пропускают через стеклянный
барбатер с 10 мл 0.1 М HCl. К раствору
добавляют фосфорномолибденовую кислоту
и нагревают 60 мин при 95 С. Анализ –
спектрофотометрически при 730 нм. Рабочий
интервал 0.02-2.5 мг/м3 воздуха.
NIOSH Manual of analytical methods (NMAM), 5th
Ed., 1994, method 3515.
Зеленцов С.В., Н. Новгород, 2012
14
Аналитическая система, состоящая из
микрореактора, смесителя и спектрофотометра
G. Minas, R. F. Wolffenbuttel,
J. H. Correia,
A lab-on-a-chip for
spectrophotometric analysis
of biological fluids,
Lab Chip, 2005, 5, 1303–1309.
Зеленцов С.В., Н. Новгород, 2012
15
Фотохимические методы удаления опасных
веществ
• Одним из наиболее перспективных
является фотохимический способ
окисления опасных веществ
• Daniel M. Blake, Bibliography of Work on
the Heterogeneous Photocatalytic
Removal of Hazardous Compounds from
Water and Air, 2001, NREL/TP-510-31319
Зеленцов С.В., Н. Новгород, 2012
16
Фотохимические методы удаления опасных
веществ
Фотохимический
микрореактор
для окисления
жидких проб
Зеленцов С.В., Н. Новгород, 2012
17
Фотохимические методы удаления опасных
веществ
[PMo12O40]3- + 2e (+ i-PrOH) -> [PMo12O40]5yellow
U.V.
blue
[PMo12O40]5- + O2 -> [PMo12O40]3- + O22blue
yellow
O22- + organics -> CO2 + H2O
Это – не единственный путь.
Зеленцов С.В., Н. Новгород, 2012
18
Фотохимические методы удаления опасных
веществ : гипотетический механизм
[PMo12O40]3- + 2e (+ i-PrOH) -> [PMo12O40]5yellow
U.V.
blue
[PMo12O40]5- + O2 -> [PMo12O40]3- + O22blue
yellow
1) 8O22- + 16H+ + (CH3)2NNH2 -> 2CO2 + 12H2O +
N2
2) 3O22- + 2(CH3)2NNH2 -> 4CH3OH + N2O
3) 2O22- + 4H+ + (CH3)2NNH2 -> (CH3)2NNO +
3H2O
Зеленцов С.В., Н. Новгород, 2012
19
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа