做電化學反應時,您是否常為這些事頭疼:
額外添加的電解質處理起來麻煩又傷環(huán)境;
溶劑選擇被導電性死死限制;
不對稱合成反應總是難以突破;
想把實驗室成果放大生產難上加難……
歐世盛電化學反應儀來了 !
連續(xù)流+電化學重構電化學體系,
讓痛點問題迎刃而解,
為電合成按下加速鍵!
01傳統(tǒng)釜式電化學痛點
電化學反應以其綠色、高效的特點,在化學合成領域占據著重要地位。然而,傳統(tǒng)釜式電化學反應的諸多局限,卻像一道道關卡,阻礙著實驗的順利推進。電解質的污染問題、溶劑選擇的狹窄范圍、不對稱合成的技術瓶頸以及工業(yè)化放大的艱難,讓不少科研人員和企業(yè)倍感困擾。
電解質添加難題:很多電化學反應需要額外添加電解質來增加溶劑的導電性,這些電解質溶液有時更難處理,對環(huán)境危害更大。
溶劑選擇受限:電化學反應要求溶劑的導電性能好,因此可供選擇的溶劑十分有限。
不對稱合成瓶頸:電化學有機合成雖然在C-C鍵、C-N鍵、C-O鍵的構建上有較多的報道,但在不對稱有機合成反應方向上少有報道。
應用拓展受阻:連續(xù)流技術和電化學反應結合起來的應用案例目前報道較少,需要發(fā)展新的連續(xù)電化學反應器來擴展電化學有機合成的適應性以及可放大性。
02連續(xù)流 + 電化學 重構反應體系
連續(xù)流技術與電化學反應深度耦合,正逐步改寫傳統(tǒng)反應體系規(guī)則,在有機合成等領域嶄露頭角,讓傳統(tǒng)釜式電化學反應傳質效率低,反應物擴散慢,反應速率受限,電極間距大導致能耗高、反應選擇性差,放大生產困難重重等痛點問題成為過去式。
連續(xù)流+電化學不僅提升了反應效率和安全性,還為實驗帶來了全新的可能。微通道反應器使反應物比表面積劇增,傳質系數較釜式提升 1 - 2 個數量級,加速反應進程。電極間距精準調控,降低歐姆壓降,提升電能利用率。同時,連續(xù)流操作實現反應連續(xù)、自動化,減少人工干預,且能精準控制反應條件,通過精確調節(jié)流速、電極電壓等參數,研究人員可以輕松地優(yōu)化反應條件,探索不同的反應路徑,從而開發(fā)出更高效、更綠色的合成路線。從工業(yè)化趨勢看,連續(xù)流電化學反應放大過程能維持性能穩(wěn)定,如己二腈、癸二酸工業(yè)化生產已驗證其可行性,逐漸取代傳統(tǒng)釜式反應,成為電化學合成領域的未來主流技術。各應用領域的需求也將推動連續(xù)流電化學的進一步發(fā)展。
精細化工:高效助力 C-C、C-N、C-O 鍵構建,提升精細化學品合成的效率與選擇性。
制藥行業(yè):精準調控反應,為藥物中間體合成及不對稱有機合成提供支持。
新能源材料:可制備特定性能的電池、超級電容器電極材料,推動新能源技術發(fā)展。
環(huán)保領域:高效降解工業(yè)廢水中有機污染物,實現廢水達標排放。
科研教學:為科研提供靈活實驗平臺,也可作為教學工具,助力電化學研究與教學。
03歐世盛 E-FLOW-S10 電化學反應儀
歐世盛 E-FLOW-S10 電化學反應儀是專為電催化、電合成打造的利器。它采用開放式平臺設計,內部集成了高壓恒流輸液泵、電化學工作站、控溫單元及軟件控制系統(tǒng)等核心部件,還可搭配不同規(guī)格的電化學微通道反應器,用戶能根據自身需求靈活配置,讓實驗方案更貼合實際。
該儀器通過微通道反應器的結構化設計,以及歐世盛多樣化模塊的搭配,可建傳質 - 反應 - 分離的一體化反應場,不僅顯著提升了時空產率與操作安全性,更拓展了電化學反應的應用邊界。借助精密流體控制模塊與電化學工作站的聯動調控,可實現對流速、電極電位、電流密度等關鍵參數的動態(tài)優(yōu)化,為反應路徑的定向調控提供了精準的操作窗口。這種可控性使得研究人員能夠系統(tǒng)探索反應機理,高效篩選工藝條件,進而開發(fā)出原子經濟性更高、環(huán)境負荷更低的綠色合成工藝路線,為電化學合成的工業(yè)化應用奠定了技術基礎。
開放式平臺設計,更換反應器方便快捷。
基于連續(xù)流電化學反應器,反應效率更高。
高度集成化,一站式解決方案,適用于電催化、電合成等連續(xù)化反應。
反應器更換電極方便,提供多種電極規(guī)格可供選擇。
帶控溫反應器,具有更廣的適用范圍。
04核心優(yōu)勢
電子傳輸快車道:反應器的高表面積與體積比,使得反應物與電極的接觸更加充分,加快了反應速率。
反應自動化引擎:連續(xù)流電化學反應器的使用,宛如為反應過程安裝了一臺自動化引擎,使得反應過程更加自動化和連續(xù)化,減少了人工干預,提高了效率。
精準調控加速器:反應速度可通過調節(jié)電流或施加的電壓來精準控制,無需像傳統(tǒng)反應添加無氧化還原試劑和復雜的淬滅操作,反應調控更加簡潔高效。
工業(yè)放大推進器:工業(yè)放大推進器:連續(xù)電化學合成更容易放大,為大規(guī)模生產提供了有力支持。
電子當量精算尺:相對傳統(tǒng)電化學合成,在流動電化學反應池中,電極之間的距離(42mm)大大減小,從而更精確控制反應中的電子當量,從而顯著提高反應的選擇性,讓反應結果更加精準可控。
05性能參數
高壓恒流輸液泵
電催化微通道反應器
電合成微通道反應器
電化學工作站
06結語
從實驗室小試到工業(yè)化放大,歐世盛E-FLOW-S10電化學反應儀用“毫米電極間距 × 百倍電子效率 × 零放大難題”重新定義電化學合成。
毫米電極間距
優(yōu)勢:更短的電極間距可以顯著降低溶液電阻,提高電流效率,從而加速反應過程,提升產物的生成速率和收率。
應用實例:在有機電合成中,如藥物中間體的制備,毫米級電極間距可以顯著提升目標產物的產率,減少副產物的生成,提高反應的選擇性。
百倍電子效率:
優(yōu)勢:電子效率意味著更多的電子能夠有效參與目標反應,減少能量損失,降低生產成本,同時提高反應的環(huán)保性。
應用實例:在金屬提取和精煉過程中,高電子效率可以顯著提升金屬的回收率,減少化學試劑的使用,降低環(huán)境污染。
零放大難題:
優(yōu)勢:消除放大難題可以加速新工藝從研發(fā)到商業(yè)化的進程,降低工業(yè)化風險,確保工業(yè)生產能夠達到與實驗室相同的高效反應效果。
應用實例:在新能源材料的生產中,E-FLOW-S10能夠確保從實驗室小試到生產線的大規(guī)模生產,反應條件和產物質量保持一致,推動了新材料的市場應用。
綜上所述,歐世盛 E-FLOW-S10電化學反應儀通過毫米電極間距、百倍電子效率和零放大難題的技術創(chuàng)新,不僅提高了電化學合成的效率和環(huán)保性,還推動了電化學技術從實驗室研究向工業(yè)化應用的轉化,為電化學領域的發(fā)展開辟了新的道路。
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