微反应器和微化工技术
微反应器和微化工技术
最近在做使用微反应器进行有机合成的试验，觉得下面这篇短文很有参考价值，拿来与大家分享！
利用微反应器进行化学合成的可能性优势和成本分析
Johannes Gutenberg University Mainz
Chemistry and Pharmaceutics Institute of Organic ChemistryProf. Dr. Holger Loewe
多年来的实验结果表明，利用微反应器实现化学反应能显著提高产物的收率与选择性。这种反应器最初时作为实验室分析设备，应用于生物诊断，药物合成和组合材料科学的研究。在一个密闭的内部尺寸从几微米到几百微米的微结构反应器内进行化学或生化反应，这种反应器的内部尺寸并不需要尽可能的小，而是根据化学反应本身的需要来确定。按照这种思路进行思考，是对化工工艺模式的一种转变。自从一些特殊的反应器能使化学反应速率接近他们的动力学极限，就不再需要原来那些为了使化学过程适应固有设备的调整手段，如添加溶剂，沸点的受热限制，缓慢且不规则的搅拌混合。“调整设备去适应化学反应过程而不是相反，调整化学反应条件去适应设备” 是微化工工艺的基本理念。基于这个理念，微反应器内部的结构要根据化学过程本身来调节，因此它们可能没必要是“微”的。
一般来说，微反应器常用在连续流动体系。其优点集中体现在以下几个方面：传质传热效率高，返混几率小以及能更好的控制反应温度和停留时间。由于能够改变化学反应的激烈程度，因此在高温，高压和难实现过程体系的应用过程中，微结构反应器要强于传统常规的批反应斧。如果一个化学过程能在单个微通道中实现，那么这个反应过程就能通过简单的微通道的数量放大，达到工业生产规模。
依据动力学和热力学需要，内部腔体的大小，如通道的尺寸范围能从几微米大到几毫米。有时，一些自由的流动方式例如通过较窄直径范围的碰撞射流也可以应用于微反应过程。基于这个理念，微反应器不只是由成百上千的微通道组成的反应器，而是一种能通过形成特殊流体形态来促进流体传质传热的设备。因此，不管微反应器的大小像信用卡，鞋盒，还是更大，其内部的“微”才是最关键的。微反应器可能实现的过程
用传统的釜式反应器，反应放出的热量不能及时的释放，反应温度不能精确控制。因此反应速度常常被人为的加以限制，否则可能会发生爆炸。
利用微反应器能克服釜式反应器的缺点。如果关于微反应器的这个预言是正确的，那么这将是对化工工艺的一次彻底的改革。这种新化工工艺必然会有广阔的应用前景。许多学术报道都做了传统反应器与微反应器的比较，并发现应用微反应器比传统反应器更能强化反应过程。下面这些应用微化工工艺的例子的详细说明都在参考文献中能够找到。
苯基硼酸的合成 (Clariant / 法兰克福)
偶氮染料Yellow 12的制备 (Trustchem / 杭州)
合成过氧化氢 (UOP / 芝加哥)
硝基甘油的生产工艺（西安惠安集团 / 西安）
2-乙酰基四氢呋喃的合成 (SK Corporation / Daejeon)
抗生素喹诺酮中间体的合成(LG Chem / Daejeon)
不饱和化合物的胺加成，Michael加成(IMM / 美茵茨)
Kolbe-Schmitt反应(IMM / 美茵茨)
硝基甲苯加氢 ( UCL / 伦敦)
芳香族及烷基芳香族的溴化反应 (IMM / 美茵茨)
自由基的聚合反应 (Strasbourg大学/ 法国)
C2MIM, C4MIM, C6MIM类离子液体的连续合成 (IMM / 美茵茨)
多支链聚合体的合成 (美茵茨大学 / 美茵茨)
微化学工艺的优点
简单来说，微化工工艺的优点主要可以概括为有利于实现过程强化的“更好” “更快” “更便宜” “更安全” “更环保”。更高的产率和更好的选择性是化学工程的主要目标。这一目标的实现主要归功于微反应器优良的传质传热效率。微反应器能使化学反应速率接近他们的动力学极限，因此能做到“更快” 。快速有效的混合，精确控制停留时间与反应温度是得到更高的转化率和选择性，避免副反应发生的基础。“更便宜”是吸引化工厂引进新反应器和新工艺的条件。微反应器采用连续流动反应,在反应器中停留的化学品量很少,易于控制反应过程，大大提高了反应过程的安全性。因此能做到“更安全”。“更环保”,例如应用微化工工艺生产的环保溶剂，在降低能耗的同时提高产物选择性,保持环境清洁，减少化工生产过程对环境的影响。
微化工工艺的商业转化，首先是作为一种反应器解决方案来满足规模生产的需求，放大的微反应器和微化工工艺可以与其他设备和工艺流程联用，是最大获取利润和投资回报的需求。根据Lonza对化学反应的动力学分类（A – C三类，反应时间100 ms到10 min），微反应器的常规应用准则如下：
对于反应速度非常快的反应（A类化学反应），只单独使用微结构反应元件即可：如微混合器（通常内部或相连接部分都设计有热交换器），不需要连接管。
对于快速化学反应（B类化学反应），可将微反应器和常规的流动式反应器组合使用：如微混合器加连接管的反应器；
对于反应速度较慢的化学反应（C类化学反应），使用常规的流动式反应器：如管式反应器，反应器的管径最好是阶梯式增加，以减少压降；
实现生产规模产量的放大原理（从100吨/年到几千吨每年，或者更多）
在研发过程中,对中试规模的放大可进行简单放大；
将几个装置单元数量叠加或等比例放大结构化的流体量；
通过多尺寸结构实现放大----若干小流量单元与更大尺寸的内部结构连通实现连续流动，在放大同时减少压降；
设备升级—将高通量的微装置与已有的工艺设备进行连接使用，如在很大通量（大于1000 l/h）的生产工艺中连接一个支路；
通过厚度和长度没有尺寸限制的盘式结构实现放大；
通过改变过程方法代替结构设计来实现与“微效应”功能相同的放大；
成本核算
为了考虑工厂经济效益，对微工艺技术的工业应用进行成本分析是很必要的。IMM选了几个已经进行工业应用的例子,包括医用硝化甘油的合成，
Kolbe-Schmitt法合成β-二羟基苯甲酸，Michael加成胺制丙烯腈进行了核算。核算包括可变成本例如原材料，劳动力成本，能耗，配套，运营费用外，还包括固定成本包括微反应器成本，相关服务与维修费用。通过核算可以看出，即使对
于高新技术的成套装置，固定成本也不到总成本的5%，而原材料与员工薪水成本接近总成本的2/3 到 3/4。按照这个比例，年利润率在20%左右。而微反应器作为整套反应装置的一部分，只占成套装置总成本的10% 到15%。
AzurChem GmbH 公司(德国)是一家生产高附加值化学品的公司。该公司应用微化工工艺技术生产4-苯腈硼酸的成本分析表明操作成本的最优化是使微化工工艺得到实际应用的重要动力。因此微化工工艺主要体现在有两方面实际应用。一是用较贵的原料生产高附加值的产品过程。前述几个过程都是属于这类应用。二是利用微化工工艺比传统工艺更好的过程强化特点来降低操作费用。在这两种应用中设备的成本（包括微反应器和相关配套设备）在整个投资中都只占很小的分额。由此可以看出，成本因素对这项新技术的影响微乎其微，当然这也有待于在今后进一步证明。
此外，这是第一次在公开演讲中对应用微化工工艺生产商业化学品过程进行成本分析。
微电子技术在医学中的应用
微电子技术在医学中的应用 随着科技的迅速发展，和医疗水平息息相关的电子技术应用也越来越广泛。微电子技术的发展大大方便了人们的生活，随着微电子技术的发展，生物医学也在快速的发展，微电子技术过去在医学中的主要是应用于各类医疗器械的集成电路，在未来主要是生物芯片。生物芯片技术在医学、生命科学、药业、农业、环境科学等凡与生命活动有关的领域中均具有重大的应用前景。微电子技术与生物医学之间有着非常紧密的联系。 生物医学电子学是由微电子学、生物和医学等多学科交叉的边缘科学，为使得生物医学领域的研究方式更加精确和科学，所以将电子学用于生物医学领域。在生物医学与电子学交叉作用部分中最活跃、最前沿、作用力最大的一项关键技术就是微电子技术。特别是随着集成电路集成度的提高和超大规模集成电路的发展，元件尺寸达到分子级，进入了分子电子学时代，用有机化合物低分子、高分子和生物分子作芯片，它们具有识别、采集、记忆、放大、开关、传导等功能，更大大促进了医学电子学的发展。 以下将主要从生物医学传感器、植入式电子系统、生物芯片这三个方面结合当前国际上最新进展来介绍两者之间的关系与发展。 一、生物医学传感器 生物医学传感器是连接生物医学和电子学的桥梁。它的作用是把人体中和生物体包含的生命现象、性质、状态、成分和变量等生理信息转化为与之有确定函数关系的电子信息。生物医学传感器技术是生物医学电子学中一项关键的技术，是发展生物技术必不可少的一种先进的检测方法与监控方法，也是物质分子水平的快速、微量分析方法。因为生物传感器专一、灵敏、响应快等特点，为基础医学研究及临床诊断提供了一种快速简便的新型方法，在临床医学中发挥着越来越大的作用，意义极为重大。 常见的生物医学传感器主要可分为以下几种：电阻式传感器，电感式传感器，电容式传感器，压电式传感器，热电式传感器，光电传感器以及生物传感器等。 医学领域的生物传感器发挥着越来越大的作用。在临床医学中，酶电极是最早研制且应用最多的一种传感器。利用具有不同生物特性的微生物代替酶，可制成微生物传感器，广泛应用于：药物分析、肿瘤监测、血糖分析等。 生物医学传感器相较于传统医疗方式具有以下特点： 1、生物传感器采用固定化生物活性物质作催化剂，价值昂贵的试剂可以重复多次使用，克服了过去酶法分析试剂费用高和化学分析繁琐复杂的缺点。因此，这一技成本低，在连续使用时，每例测定仅需要几分钱人民币，术在很大程度上减轻病患医疗费用上的负担。
微电子的发展以及在医学上的应用
微电子技术发展趋势展望以及在医学中的应用 摘要： 电子技术是现代电子信息技术的直接基础。微电子技术的发展大大方便了人们的生活。它主要应用于生活中的各类电子产品，微电子技术的发展对电子产品的消费市场也产生了深远的影响。本文主要介绍了对微电子技术的认识、发展趋势以及微电子技术在医学中的应用。引言： 一、微电子技术的认识、发展历史以及在社会发展中所起的作用 1、微电子技术的认识 微电子技术，顾名思义就是微型的电子电路。它是随着集成电路,尤其是超大规模集成电路而发展起来的一门新的技术。 微电子技术是在电子电路和系统的超小型化和微型化过程中逐渐形成和发展起来的,其核心是集成电路,即通过一定的加工工艺,将晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件,按照一定的电路互联,采用微细加工工艺,集成在一块半导体单晶片(如硅和砷化镓) 上,并封装在一个外壳内,执行特定电路或系统功能。与传统电子技术相比,其主要特征是器件和电路的微小型化。它把电路系统设计和制造工艺精密结合起来,适合进行大规模的批量生产,因而成本低,可靠性高。它的特点是体积小、重量轻、可靠性高、工作速度快，微电子技术对信息时代具有巨大的影响。它包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术,是微电子学中的各项工艺技术的总和。 2、发展历史 微电子技术是十九世纪末,二十世纪初开始发展起来的新兴技术,它在二十世纪迅速发展,成为近代科技的一门重要学科。它的发展史其实就是集成电路的发展史。1904 年,英国科学家弗莱明发明了第一个电子管——二极管，不就美国科学家发明了三极管。电子管的发明,使得电子技术高速发展起来。它被广泛应用于各个领域。1947 年贝尔实验室制成了世界上第一个晶体管。体积微小的晶体管使集成电路的出现有了可能。之后,美国得克萨斯仪器公司的基比尔按其思路,于1958 年制成了第一个集成电路的模型,1959 年德州仪器公司宣布发明集成电路。至此集成电路便诞生了。集成电路发明后,其发展非常迅速,其制作工艺不断进步,规模不断扩大。至今集成电路的集成度已提高了500 万倍,特征尺寸缩小200 倍,单个器件成本下降100 万倍。 3、微电子技术的应用 微电子技术广泛应用于民用、军方、航空等多个方面。现在人类生产的电子产品几乎都应用到了微电子技术。可以这么说微电子技术改变了我们的生活方式。 微电子技术对电子产品的消费市场也产生了深远的影响。价廉、可靠、体积小、重量轻的微电子产品，使电子产品面貌一新；微电子技术产品和微处理器不再是专门用于科学仪器世界的贵族，而落户于各式各样的普及型产品之中，进人普通百姓家。例如电子玩具、游戏机、学习机及其他家用电器产品等。就连汽车这种传统的机械产品也渗透进了微电子技术，采用微电子技术的电子引擎监控系统。汽车安全防盗系统、出租车的计价器等已得到广泛应用，现代汽车上有时甚至要有十几个到几十个微处理器。现代的广播电视系统更是使微电子技术大有用武之地的领域，集成电路代替了彩色电视机中大部分分立元件组成的功能电路，使电视机电路简捷清楚，维修方便，价格低廉。由于采用微电子技术的数字调谐技术，使电视机可以对多达100个频道任选，而且大大提高了声音、图像的保真度。 总之，微电子技术已经渗透到诸如现代通信、计算机技术、医疗卫生、环境工程在源、交通、自动化生产等各个方面，成为一种既代表国家现代化水平又与人民生活息息相关的高新技术。 4、发展趋势
微化工技术在化学反应的应用的论文
微化工技术在化学反应的应用的论文 摘要：化工产业和化学工程激素和的迅速发展，使得相关科学技术的研究开始向着更为深入的层次发展，微化学工程的技术研发和应用，在化学反应过程中发挥了愈加重要的作用。由于微化工的技术方法能够进一步强化化学反应，大大提升反应的速率，这样就为能源或者资源的合理利用提供了先进的技术方法，大幅度提高资源的合理利用率。可见，微化工相关技术原理及其方法的应用可以满足节能降耗的目标，促进化工产业的进步发展。 关键词：微化工；化学反应；应用 1引言 微化工是一种多领域学科相互交叉、综合而形成的科学技术项目，它将原有的一些化学和化工的基础原理同微机电子系统紧密结合在一起，通过先进的传感技术和精密集成电路来提高对各类化学反应的监测和分析能力，从而找到科学的技术方法来促进和增强各类化学反应发生的速率和整个反应过程，还可以利用其系统体系和特殊的微化工设备仪器来分析化学反应中的一些科学规律和具体特点。因此要加大对微化工的技术研发和应用重视程度。 2微化工技术的应用优点 2.1满足反应过程中各类物质配比的准确性与合理性要求 在很多以往所开展的化学研究中，化学反应之所以出现很多不符合预期试验目标的异常情况，大多都是因为参与反应过程的各类物质元素的搭配比例不合理，在具体用量上无法达到规定的准确程度，在这种情况下，反应最终结果就会出现很多难以确定的因素。而微化工的技术应用可以满足其配比比例和用量上的准确性和合理性需求，对于物质的称重将更为精准，使得测量以及最终结果的误差率大大降低，还可以加速整个反应过程，提高工作效率。 2.2降低反应过程中的安全风险系数 化学的反应过程存在一定程度的风险，如果配比和操作方式等工作中出现一些失误或者疏忽，就很可能酿成安全事故。而微化工这种高新技术的应用，能够迅速有效地对可能出现的隐患和事故进行合理的管控，在最大程度上降低了反应过程中的安全风险系数和事故发生几率。 2.3强化化学反应 化学反应的不充分是传统化学试验和技术应用中长期存在的问题，在化学反应结束以后，工作人员会发现容器内会残留很多原材料化学物质，这就造成很大的资源浪费，也提高了化学反应研究和技术实践所需要的成本。微化工技术方法能够切实加快反应的速度，而且起到了关键的强化性作用，让化学反应进行的更加充分，如此就大大降低了资源的消耗程度。 3微化工技术在化学反应中的应用
微电子技术及其应用
微电子技术及其应用 041050107陈立 一、微电子技术简介 如今，世界已经进入信息时代，飞速发展的信息产业是这个时代的特征。而微电子技术制造的芯片则是大量信息的载体，它不仅可以储存信息，还能处理和加工信息。因此，微电子技术在如今已是不可或缺的生活和生产要素。 微电子学是研究在固体（主要是半导体）材料上构成的微小型化电路、电路及系统的电子学分支。 作为电子学的分支学科，它主要研究电子或粒子在固体材料中的运动规律及其应用，并利用它实现信号处理功能的科学，以实现电路的系统和集成为目的，实用性强。微电子学又是信息领域的重要基础学科，在这一领域上，微电子学是研究并实现信息获取、传输、存储、处理和输出的科学，是研究信息获取的科学，构成了信息科学的基石，其发展水平直接影响着整个信息技术的发展。微电子科学技术的发展水平和产业规模是一个国家经济实力的重要标志。 微电子学是一门综合性很强的边缘学科，其中包括了半导体器件物理、集成电路工艺和集成电路及系统的设计、测试等多方面的内容；涉及了固体物理学、量子力学、热力学与统计物理学、材料科学、电子线路、信号处理、计算机辅助设计、测试和加工、图论、化学等多个领域。 微电子学是一门发展极为迅速的学科，高集成度、低功耗、高性能、高可靠性是微电子学发展的方向。信息技术发展的方向是多媒体（智能化）、网络化和个体化。要求系统获取和存储海量的多媒体信息、以极高速度精确可靠的处理和传输这些信息并及时地把有用信息显示出来或用于控制。所有这些都只能依赖于微电子技术的支撑才能成为现实。超高容量、超小型、超高速、超高频、超低功耗是信息技术无止境追求的目标，是微电子技术迅速发展的动力。 微电子学渗透性强，其他学科结合产生出了一系列新的交叉学科。微机电系统、生物芯片就是这方面的代表，是近年来发展起来的具有广阔应用前景的新技术。 二、微电子技术核心—-集成电路技术 集成电路（integrated circuit）是一种微型电子器件或部件。采用一定的工艺，把一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连一起，制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上，然后封装在一个管壳内，成为具有所需电路功能的微型结构；其中所有元件在结构上已组成一个整体，这样，整个电路的体积大大缩小，且引出线和焊接点的数目也大为减少，从而使电子元件向着微小型化、低功耗和高可靠性方面迈进了一大步。它在电路中用字母“IC”。 集成电路的分类 1．按功能结构分类 集成电路按其功能、结构的不同，可以分为模拟集成电路、数字集成电路和数/模混合集成电路 模拟集成电路又称线性电路,用来产生、放大和处理各种模拟信号（指幅度随时间变化的信号。例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等），其输入信号和输出信号成
微化学工程技术发展浅谈
微化学工程技术发展浅谈 兴起于上世纪90年代初期的微化学工程技术，是一门多学科交叉的前沿科学，该技术将微机电系统设计思想与化学化工基本原理有机的结合在一起，而移植成电路和微传感器制造技术。微化学工程技术所涉猎的学科非常广泛，如化学、材料、化工、机械等，文章将对该技术的主要应用做简单论述。 标签：微化工；技术；发展 1 微化工技术的概述 微化工技术的应用，实现了反应时间的大幅度缩短，从几小时甚至几十小时缩短至几十秒，乃至几秒，而且反应容器的体积也得以缩小成为以升或毫升为单位的容器。微化工技术自形成以来，到如今仅仅经过了20多年的发展阶段，已经凭借其特有的魅力让我们对化工生产的前景充满了希望。如利用可直接放大而且具有较高安全性，能够比较容易控制反应过程的技术，改变化学工业污染重、能耗高的传统发展模式，实现绿色化工生产，提高化工生产的资源与能源利用的效率。化工过程中进行的化学反应往往会受到来自于传递速率或本征反应动力学的控制或者处于两者的共同控制下。 2 微化工系统的特点及优越性 2.1 有利于化学反应的精确控制 微反应技术的实现原理是对微管道中的连续流动反应的运用，从而准确控制物料在反应条件下的停留时间，而且这一方法的运用，明显减少了反应物的所需用量，因此反应时间大幅度缩短，而且显著提高了精度，从而能够将因在过程的反应时间内所产生的副产品清除掉。检测时间因微组合化学合成与分析系统的应用，将原来的2-3个小时缩短至不足一分钟，而精度却提高到仄摩尔（10-21mol）。 2.2 安全可靠 特征尺寸与火焰传播临界直径相比，相对要小一些，而且微通道具有很强的传热能力，从而为链式反应的顺利进行提供了条件。同时，也有效地抑制自由基爆炸反应。由于微化工系统的换热效率极高，再加上系统内存有能够滞留的物料，即使发生了自由基爆炸的情况，所造成的后果也属于可控范围内，从而促使在过去于常规设备内完成的具有较大危险的化学反应而不敢或不能进行的试验，得以实现。 2.3 小试工艺不需中试可以直接放大 将微反应技术应用于生产时，工艺放大的实现可以运用增加微通道数量的方式，而不能选择增加微通道特征尺寸。这样就有效减少了中间的试验放大阶段，
微反应器应用领域
微反应器，即“微通道反应器”的简称。顾名思义，微反应器是一种反应物质在微小通道内连续流动、发生反应、同时实现换热的装备。然而，随着精细化工行业对微反应器用于化学品一定规模工业化生产的需求，微反应器通道的不断优化与改进，微反应通道尺寸早已达到毫米级。而我们可以使用它进行很多复杂且危险的实验了，并且成功解决了很多之前使用传统反应器所造成的弊端。而在医药制造领域这个成效是非常显而易见的。下面我们就为大家详细介绍一下。 一、在化工产品生产中的应用 由于香精挥发性高、留香时间短影响终产品的品质，所以香精香料的缓释和控释技术是目前国内外研究的热点和难点。微胶囊香精技术是香精香料的缓释和控释技术中非常重要的一种，主要是指制造固体香精的技术。它是指选择某些特殊材料以物理结合或化学结合与香精分子之间形成一定的包覆关系，从而减缓或控制香精香料在应用中的挥发性，延长香精香料的留香时间。目前商品化的微胶囊香精基本上由三聚氰胺-甲醛的界面聚合反应制得，但是该工艺中存在不少问题——使用了大型反应器、反应时间长、以环境不友好的化合物为原料，而且微胶囊强度不理想导致其储存稳定性不高。 二、微反应技术在化工安全中的应用 特别地，在精细化工领域，微反应技术所具有的优势能极大地提高精细化工过程的本质安全性: 极大的传热系数，能让反应接近等温条件下进行，没有热点的聚集，对于放热量巨大的快速化学反应，控制过程失控具有重大意义; 通过控制通道尺寸小于易燃易爆物质的
临界直径，能有效地阻断自由基的链式反应，从而使爆炸无从发生; 多反应单元线性组合可以保证即使有毒有害物质发生泄漏，泄漏量也非常小，对周围环境和人体健康造成的危害有限，且能在其他单元继续生产的同时予以更换。有研究统计，现阶段微反应技术可应用在20% ～30%的精细化工反应中，提升反应安全性，由于精细化工面宽量多，这已经是一个相当大的应用规模。另外随着基础研究和设备制造的进步，该应用比例还会进一步提高。 微反应技术提高了产品的收率，减少了副产物的产生，降低了能耗，并且微反应器因其微小的反应体积特性，而对试剂消耗量减少。从环保角度来说它可以有效减少化工产业中污染物的排放实现可持续发展。目前，微反应器技术广泛涉猎于精细化研发和生产的各个领域，比如在农药中间体、医药中间体、染料中间体、纳米材料、环保处理、萃取、乳化等等，等多个工业化项目中有较为成功的使用。 上海惠和化德生物科技有限公司，是一家专注于微反应器连续工艺开发及工业化的创新性高科技公司。公司于2015年6月在中国（上海）自由贸易试验区内成立，随着业务的发展，公司于2019年10月整体搬迁至上海化学工业园内。公司上海本部实验室配备十余套微反应器，并与梅特勒托利多共建化学过程联合实验室、与沈阳化工研究院和上海化工研究院共建过程安全联合体、与南大淮安高新技术研究院共建特殊反应实验室等。公司主要服务于国内外精细化工企业，帮助客户进行微反应器连续流工艺咨询与评估、工艺开发、工业化项目投资和管理等。公司立足于客户具体项目，以“以终为始”的项目
高密度和微涡反应器的原理、功能、优劣、特点和应用
1. 高密度反应器 1.1高密度反应器简介 高密度澄清技术是采用泥渣循环的高密度沉淀处理技术，适用于饮用水生产、污水处理、工业废水处理和污泥处理等领域。每座高密度沉淀池工艺区域包括凝聚反应区、絮凝反应区、沉淀区、集水区、污泥循环设备、污泥排放设备等，各区域功能如下： (1) 反应区 反应区分为两个部分：快速混凝搅拌反应池和慢速混凝搅拌反应池。前者可以使反应池内水流均匀混合，并为絮凝和聚合电解质的分配提供所需的动能；后者可以产生扫粒絮凝以获得较大的絮状物，达到沉淀区内的快速沉淀。 (2) 预沉区/浓缩区 为避免冲碎已形成的较大絮状物，已形成的絮状物通过一个较宽的进水口流到沉淀区。为取得更好的沉淀效果，可在沉淀区内设置异向流斜管，并在集水区内的每个集水槽底部设隔板，把斜管部分分成几个单独的水力区，保证斜管下面的水力平衡。 (3) 斜管分离区 在逆流式斜管沉淀区沉淀剩余的矶花。通过固定在清水收集槽下侧的纵向板进行水力分 布。澄清水由一个集水槽系统回收。絮凝物堆积在澄清池的下部，形成的污泥也在这部分区域浓缩，通过刮泥机将污泥收集起来，循环至反应池入口处，剩余污泥排放。 1.2高密度混凝机理 (1) 内筒循环和污泥回流产生均质的絮凝体和高密度的矶花 水流在内筒和外筒之间循环的独特设计，加大了絮体的水力停留时间；浓缩区上部的污 泥回流，增大了反应区中絮体颗粒的碰撞几率。由此形成的高密度矶花具有优良的絮凝沉降 性能和良好的抗冲击性能。 (2) 推流式反应池至沉淀池之间的慢速传输 絮凝区和沉降区的平稳结合过渡，使絮凝后的水平稳慢速地进入沉降区，大部分絮体在 进入斜管前就已经沉降，通过斜管后可进一步降低浊度。 1.3高密度反应器工艺特点 (1) 独特的一体化反应区和水流内筒循环设计，提高了混凝效率。⑵增加了污泥回流装置，提高了反
聚酰亚胺在微电子领域的应用及研究进展 王正芳
聚酰亚胺在微电子领域的应用及研究进展王正芳 发表时间：2019-10-23T14:56:28.063Z 来源：《电力设备》2019年第10期作者：王正芳张馨予 [导读] 摘要：随着科技的深入发展，半导体和微电子工业已经成为国民经济的支柱性产业。 （天津环鑫科技发展有限公司天津市 30000） 摘要：随着科技的深入发展，半导体和微电子工业已经成为国民经济的支柱性产业。微电子工业的发展，除了设计、加工等本身技术的不断更新外，各种与之配套的材料的发展也有着十分重要的支撑作用。电子产品的轻量化、高性能化和多功能化使得其对高分子材料的要求也越来越高。聚酰亚胺(PI)可以说是目前电子化学品中最有发展前途的有机高分子材料之一。其优异的综合性能可满足微电子工业对材料的苛刻要求，因此得到了广泛的重视。 关键词：聚酰亚胺；PI薄膜；应用 信息产业的迅速发展除了技术的不断更新外，各种配套材料的发展同样占据着十分重要的地位。为微电子工业配套的专用化学材料通常称为“电子化学品”，其主要包括集成电路和分立器件用化学品、印刷电路板配套化学品、表面组装用化学品和显示器件用化学品等。电子化学品具有质量要求高、用量少、对生产及使用环境洁净度要求高和产品更新换代快等特点。同时PI具有比无机介电材料二氧化硅、氮化硅更好的成膜性能和力学性能，对常用的硅片、金属和介电材料有很好的粘结性能，聚酰亚胺（PI）薄膜具有良好的耐高低温性能、环境稳定性、力学性能以及优良的介电性能，在众多基础工业与高技术领域中均得到广泛应用。 一、PI发展及在微电子领域的应用 截至目前，PI已经成为耐热芳杂环高分子中应用最为广泛的材料之一，其大类品种就有20多种，较为著名的生产厂家包括通用电气公司GE、美国石油公司等，由于具有很好的热力学稳定性、机械性能及电性能，PI被广泛应用于半导体及微电子行业。可以说，微电子产业的发展水平，离不开PI材料的贡献。PI主要的应用包括下面方面。 1、α粒子的屏蔽层航空航天、军用集成电路在辐射环境中，遭受射线辐射后会发生性能劣化或失效，进而导致仪器设备的失控，因此其抗辐射的性能非常重要。高纯度（低杂质）的PI涂层是一种重要的耐辐射遮挡材料。在元器件外壳涂覆PI遮挡层，可有效防止由微量放射性物质释放的射线而造成的存储器错误。 2、元器件的金属层间介质以及先进封装的再布线技术材料。PI在微电子领域的很多应用，都是出于其优良的综合性能而不是单一特性，某些类似的应用可以发生在不同的领域中，一些应用情况也可以有多重的目的以及名称，因此在介绍文章的描述中，容易产生混乱。由于PI较低的介电常数减少电路时延和串扰，与其他材料的较好的粘附性防止脱离，常用金属材料在其中较低的扩散可靠性，挥发放气极低，以及良好的成膜和填平性，因此可作为多层金属互联结构的层间介质材料（ILD)，缓和应力，提高集成电路的速度、集成度和可靠性。类似的考虑也导致其作为先进封装的再布线RDL技术的首选介质材料，用于一般晶圆级的封装WLP中的扇入（Fan-in)和扇出（Fan-out)技术，以及多芯片组件（MCM）等技术中的再布线工艺。 3、微电子器件的钝化层\缓冲\填充\保护层。PI涂层作为钝化层，可有效地改善界面状况，阻滞电子迁移、降低漏电流，防止后序工艺和使用过程中的机械刮擦和表面污染，也可有效地增加元器件的抗潮湿能力。作为缓冲层（Stress Buffer）可有效地降低由于热应力和机械应力引起的电路崩裂断路。单层PI膜，往往同时起到化学钝化、机械保护、空间填充/平坦化的多重功能。此外，PI在微电子产业中的重要潜在应用还有：生物微电极（良好的生物相容性），以及光电材料（波导、开关器件），微电机（MEMS）工艺材料等。这些都是目前发展十分迅速的新兴技术领域，预示着这种介质材料的光明市场前景。尽管PI材料在微电子领域的市场前景十分广阔，且该领域与其他传统材料领域的也有很大不同，体现在初期体量小成本高，对材料的性能质量要求苛刻，而且呈现多样性特点，比如希望进一步降低介电常数，提高/降低玻璃化转变温度，降低吸水率等。在技术方面，它还面临着其他类似材料比如苯并环丁烯（BCB）聚合物，聚苯并唑（PBO）等的激烈竞争。 4、含氟PI在光波导材料中的应用。近年来，关于聚合物光波导材料的开发研究日益受到人们的重视。与传统的无机光波导材料相比，有机聚合物光波导材料具有如下特点:(1)较高的电光耦合系数;较低的介电常数;较短的响应时间和较小的热损耗;(2)加工工艺简单经济，无须高温加热处理，只要通过匀胶、光刻等工艺即可制得复杂的光电集成器件，而且器件具有轻巧、机械性能好的特点，适用于制作大型光学器件和挠性器件。目前研究较多的聚合物光波导材料包括氟代、氘代的聚甲基丙烯酸甲酯、含氟聚酰亚胺、含氟聚芳醚以及聚硅氧烷等[1]。含氟聚酰亚胺不仅具有传统聚酰亚胺材料所具有的耐高温、耐腐蚀、机械性能优良等性质，而且还具有溶解性能优异、低介电常数、低吸水率、低热膨胀系数等特性，因此非常适于制造光波导材料。 5、含氟PI在非线性光学材料中的应用。常用的非线性光学材料包括无机材料，如铌酸锂(LiNbO3)和有机聚合物材料，如聚酰亚胺等。聚合物作为非线性光学材料具有比无机材料更为明显的非线性光学效应、更快的响应速度以及低得多的介电常数。同时聚合物材料还具有结构多样、加工性能优越、与微电子技术和光纤技术具有良好适应性等特点，因此应用越来越广泛。与无机材料相比，PI材料具有非线性系数大、响应时间短、介电常数低、频带宽、易合成等特性，同时还具有优良的热性能、电性能、机械性能以及环境稳定性能等，而且可以与现有的微电子工艺良好地兼容，可在各种基材上制备器件，特别是可以制作多层材料，达到垂直集成，这是现有的铌酸锂等无机材料做不到的。含氟PI在保持PI固有的优良特性的同时，极大地改善了PI的溶解性，这就避免了聚酰胺酸在热亚胺化过程中，由于脱除小分子水留下“空穴”而引起光散射。 二、PI超薄膜未来发展趋势 PI超薄膜是近年才发展起来的一类高性能高分子薄膜材料，优异的综合性能很快确立了其在有机薄膜材料家族中的顶端地位。目前，PI超薄膜的发展方向主要体现在两个方面：一是标准型Kapton薄膜的超薄化；另一个是功能性PI超薄膜的研制与开发。对于前者而言，Kapton薄膜本身优良的热学与力学性能保证了其在超薄化过程中性能的稳定，其主要技术瓶颈更多地在于制备设备与制膜工艺参数的优化与调整。而对于功能性PI超薄膜而言，其性能不仅与设备和工艺有着密切的关系，而且树脂结构的分子设计以及新合成方法的研究也起着至关重要的作用。如何在保证特种功能的前提下，尽可能地保持PI薄膜固有的力学性能、热性能等是一项极具挑战性的研究课题，也是未来一项主要研究课题。 超薄型PI薄膜在现代工业领域中具有广泛的应用前景。国外十分重视这类材料的研制与开发，已经有批量化产品问世。由于PI超薄膜的应用领域较为特殊，国外对该材料的出口限制十分严格，某些品种甚至是对我国禁售的，这就需要国内尽早开展相关研究与产业化工
微反应器和微化工技术
微反应器和微化工技术 最近在做使用微反应器进行有机合成的试验，觉得下面这篇短文很有参考价值，拿来与大家分享！ 利用微反应器进行化学合成的可能性优势和成本分析 Johannes Gutenberg University Mainz Chemistry and Pharmaceutics Institute of Organic ChemistryProf. Dr. Holger Loewe 多年来的实验结果表明，利用微反应器实现化学反应能显著提高产物的收率与选择性。这种反应器最初时作为实验室分析设备，应用于生物诊断，药物合成和组合材料科学的研究。在一个密闭的内部尺寸从几微米到几百微米的微结构反应器内进行化学或生化反应，这种反应器的内部尺寸并不需要尽可能的小，而是根据化学反应本身的需要来确定。按照这种思路进行思考，是对化工工艺模式的一种转变。自从一些特殊的反应器能使化学反应速率接近他们的动力学极限，就不再需要原来那些为了使化学过程适应固有设备的调整手段，如添加溶剂，沸点的受热限制，缓慢且不规则的搅拌混合。“调整设备去适应化学反应过程而不是相反，调整化学反应条件去适应设备” 是微化工工艺的基本理念。基于这个理念，微反应器内部的结构要根据化学过程本身来调节，因此它们可能没必要是“微”的。 一般来说，微反应器常用在连续流动体系。其优点集中体现在以下几个方面：传质传热效率高，返混几率小以及能更好的控制反应温度和停留时间。由于能够改变化学反应的激烈程度，因此在高温，高压和难实现过程体系的应用过程中，微结构反应器要强于传统常规的批反应斧。如果一个化学过程能在单个微通道中实现，那么这个反应过程就能通过简单的微通道的数量放大，达到工业生产规模。 依据动力学和热力学需要，内部腔体的大小，如通道的尺寸范围能从几微米大到几毫米。有时，一些自由的流动方式例如通过较窄直径范围的碰撞射流也可以应用于微反应过程。基于这个理念，微反应器不只是由成百上千的微通道组成的反应器，而是一种能通过形成特殊流体形态来促进流体传质传热的设备。因此，不管微反应器的大小像信用卡，鞋盒，还是更大，其内部的“微”才是最关键的。微反应器可能实现的过程 用传统的釜式反应器，反应放出的热量不能及时的释放，反应温度不能精确控制。因此反应速度常常被人为的加以限制，否则可能会发生爆炸。 利用微反应器能克服釜式反应器的缺点。如果关于微反应器的这个预言是正确的，那么这将是对化工工艺的一次彻底的改革。这种新化工工艺必然会有广阔的应用前景。许多学术报道都做了传统反应器与微反应器的比较，并发现应用微反应器比传统反应器更能强化反应过程。下面这些应用微化工工艺的例子的详细说明都在参考文献中能够找到。 苯基硼酸的合成 (Clariant / 法兰克福) 偶氮染料Yellow 12的制备 (Trustchem / 杭州) 合成过氧化氢 (UOP / 芝加哥) 硝基甘油的生产工艺（西安惠安集团 / 西安） 2-乙酰基四氢呋喃的合成 (SK Corporation / Daejeon) 抗生素喹诺酮中间体的合成(LG Chem / Daejeon)
微反应器技术的应用
过程强化技术 结业论文 论文题目：微反应器技术及其在有机反应中的应用姓名：姜炜 学号：10110494 学院：化工学院 班级：循环110
摘要 近年来，微反应器技术已逐渐成为国际化工技术领域的研究热点。该文介绍了微反应技术的研究进展；阐明了微反应器的特殊优势；分析了微反应器适合的化学反应；列举了大量微反应器在有机化学中应用的成功案例。 关键词：微反应器，有机氧化，有机合成
Abstract As an emerging technology,micro-reaction technology is becoming an increasing hot spot in the global chemical industry.The advances of this technology are introduced. This paper demonstrates the superior advantage of micro-reactor,types of chemical reactions that could benefit from the micro-reactor are discussed.In the major part of this paper,many successful applications of micro-reaction technology are presented. Keywords: micro-reactor,oxidation of organic,organic synthesis
目录 1 微反应器的分类............................. 错误！未定义书签。 1.1 气固相催化反应器 (2) 1.2 液液相微反应器................................... 错误！未定义书签。 1.3 气液相微反应器................................... 错误！未定义书签。 1.4 气液固三相微反应器 (3) 1.5 电化学和光化学微反应器 (3) 2 微反应器的反应特征 (4) 2.1 反应温度能够精确控制 (4) 2.2 物料能够精确比例................................. 错误！未定义书签。 2.3 反应时间的精确控制 (4) 2.4 小试工艺能力可以直接放大 (4) 2.5 有着良好的操作性 (4) 2.6 结构安全性 (5) 3 微反应器适合的反应类型 (6) 3.1 放热剧烈的反应 (6) 3.2 反应物或产物不稳定的反应 (6) 3.3 对反应物配比要求很严的快速反应 (6) 3.4 危险化学反应以及高温高压反应 (6) 3.5 纳米材料及需要产物均匀分布的颗粒形成反应或聚合反应 (7) 4 反应器的优点总结 (8) 4.1 温度控制 (8) 4.2 反应器体积 (8) 4.3 转化率和收率 (8) 4.4 安全性能 (8) 4.5 放大问题 (9) 5 微反应器在有机氧化反应中的应用 (10) 5.1 低温Swern氧化反应 (10) 5.2 高温硝化反应 (11) 6 微反应器在有机合成方面的应用 (14) 7 结语 (18) 8 参考文献 (19)
微电子科学与工程专业
微电子科学与工程专业 一、培养目标 本专业培养德、智、体等方面全面发展，具备微电子科学与工程专业扎实的自然科学基础、系统的专业知识和较强的实验技能与工程实践能力，能在微电子科学技术领域从事研究、开发、制造和管理等方面工作的专门人才。 二、专业特色 微电子科学与工程是在物理学、电子学、材料科学、计算机科学、集成电路设计制造学等多个学科和超净、超纯、超精细加工技术基础上发展起来的一门新兴学科。微电子技术是近半个世纪以来得到迅猛发展的一门高科技应用性学科，是21世纪电子科学技术与信息科学技术的先导和基础，是发展现代高新技术和国民经济现代化的重要基础，被誉为现代信息产业的心脏和高科技的原动力。本专业主要学习半导体器件物理、功能电子材料、固体电子器件，集成电路设计与制造技术、微机械电子系统以及计算机辅助设计制造技术等方面的基础知识和实践技能，培养出来的学生在微电子技术领域初步具有研究和开发的能力。 三、培养标准 本专业学生要求在物理学、电子技术、计算机技术和微电子学等方面掌握扎实的基础理论，掌握微电子器件及集成电路的原理、设计、制造、封装与应用技术，接受相关实验技术的良好训练，掌握文献资料检索基本方法，具有较强的实验技能与工程实践能力，在微电子科学与工程领域初步具有研究和开发的能力。 毕业生应获得以下几方面的知识和能力： 1. 具有较好的人文科学素养、创新精神和开阔的科学视野； 2. 树立终身学习理念，具有较强的在未来生活和工作中继续学习的能力； 3. 具有较扎实的自然科学基本理论基础； 4. 具备微电子材料、微电子器件、集成电路、集成系统、计算机辅助设计、封装技术和测试技术等方面的理论基础和实验技能； 5. 了解本专业领域的科技发展动态及产业发展状况，熟悉国家电子信息产业政策及国内外有关知识产权的法律法规； 6.掌握文献检索及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法； 7.具有归纳、整理和分析实验结果以及撰写论文、报告和参与学术交流的能力。 77
微化工技术的研究与应用
化工设计通讯Chemical Engineering Design Communications 研究与开发 Research and Development 第45卷第3期 2019年3月微化工技术的研究与应用 赵#达 （广东省茂名市质量计量监督检测所，广东茂名525000） 摘要：主要围绕微化工技术的研究和应用状况进行叙述，对微化工技术的含义、过程强化原理、发展、研究进程以及应用等进行了全面的介绍，不断加深人们对该技术的理解，旨在推动微化工技术的进一步发展，不断提升技术应用的整体水平。 关键词：微化工技术；研究；应用 中图分类号：TQ016文献标志码：B文章编号：1003-6490（2019）03-0153-02 Research and Application of Microchemical Technology Zhao Shan-da Abstract:This paper mainly describes the research and application status of micro-chemical technology,and comprehensively introduces the meaning,process strengthening principle,development,research process and application of micro-chemical technology?so as to deepen people*s understanding of the technology,in order to promote the further development of micro-chemical technology and constantly improve the overall level of application of technology. Key words:microchemical technology；research；application 1前言 近年来，我国经济发展水平不断提高，在这个过程中人们对于生活中各项事物的要求也不断提升。为了持续满足人们的多样化要求，相关人员务必对工业生产过程中的技术等进行改善，为人们提供更加优质的产品和服务，而微化工技术作为一种新型技术可以应用到工业生产中。 2微化工技术的含义 化学品制备的设备和工艺源头就是微化工技术的起始点，主要通过微通道反应器的利用达到相关目的，相较于其他技术，微化工技术具有反应持液量较小、传热能力较高的优势。在保证生产过程安全的同时，还可以阻止方法效应产生，并且能够在化学合成工艺进行的过程中融入集成自控和持续稳态技术。在化学品生产的过程中，相关人员需要不断提升生产的安全性，而连续流工艺就可以在很大程度上提高安全性能。对于化工企业来说，微化工技术可以不断提升生产安全，并且对于企业现代化和转型的实现有着很大的作用 3微化工技术的过程强化原理 在化工工作进行的时候，化学反应是由传递速率和本征反应动力学共同或者各自进行控制的。如果在传统设备中开展快速反应，传递速率就是控制该反应过程的重要因素，如果相关人员不断提升该反应的传递速率，那么就可以尽可能提升反应速率。而本征反应动力学就是在慢反应进行中进行控制工作的因素，相关人员如果想要提升反应速率必须要从本征反应动力学的提升入手。通常情况下，工作人员可以从改变反应温度和改善操作条件进行调整。另外，对于一些中速度的反应，则是由两者共同进行控制，当前很多工业生产过程中的反应都属于中慢速类型的反应，相关人员可以根据实际情况开展强化措施［2,o 4微化工技术的发展 早在20世纪50年代末期，就已经有物理学家提岀了科学的微型化发展趋势，并且从之后的科学发展过程中也可以得到印证，科学逐渐朝着微型化的方向发展，其中微型化特征最为明显的就是微型机电系统和计算机信息技术领域，随着这两个领域技术的不断发展和应用，社会逐渐发生了巨大的变革。微通道散热器的概念被相关人员在80年代提出，解决了大规模集成电路散热困难的问题，在90年代，芯片反应器被制造，有利于很多化学物质的生产 5微化工技术在我国的研究进程 5.1微型氢源系统的研究 当前，为了推动可持续发展战略，解决我国的能源问题，相关人员将电动汽车领域作为一种十分重要的工作内容，其中质子交换膜燃料就是电动汽车的最佳候选能源，但是目前相关人员在将其应用在电动汽车领域的过程中还存在一定的问题，其商业化趋势还需要不断推进。造成其商业化存在难度的主要原因就是内部的氢源技术，氢气作为技术的基础，在运输、存储等过程中都存在较大难度，没有办法根据不同规模电池进行有效分配［41o 5.2微混合技术的研究 大多数化工生产过程都呈现出强放热快速反应的特点，而这个特点主要受到传热和传质过程控制。为了改善化工生产的这一特点，保证生产安全，相关人员可以利用微混合技术进行改善，其中微混合技术具有高效混合的优势，可以很大程度上对化工过程进行微型化和强化。随着单微通道内的混合、传质和流动被相关人员研发，越来越多的技术涌现。微混合技术的操作稳定、换热效果好，与此同时震动小、噪音小等也是其重要的发展特点，能够尽可能改善传统技术的问题［51o 5.3芳怪硝化反应的研究 在化工生产的过程中，强放热和快速反应不断扩大生产工作的风险，但是我国在化工生产中很多技术和设备还不够完善，这样更加容易导致生产的安全问题出现。 其中有机物的硝化反应是化工生产中十分常见且风险较大的反应，相关人员需要采取措施及时对反应过程进行控制，硝化过程中所产生的热量是工作人员主要关注的内容。传统的有机物硝化反应会在带冷却夹套的搅拌釜式反应器中展开，但是这种类型的反应器具有传递速率小和换热面积狭窄的缺点，为了降低风险，工作人员只能通过降低反应速率来实现，但是这样就会导致反应效率低下的问题冋。 6微化工技术的应用状况 在微化工技术的研究过程中，相关人员将微反应器的研究作为工作的重点和核心内容，微反应器也可以被称为微通道反应器，作为一种新型的反应器设备，主要利用精密仪器的加工技术和微加工技术实现化学反应过程中三维结构原件的制造。另外，混合、换热、分析和分离等是三维结构反应器的主要构成内容，保持流通工作可以在微米和毫米之间实现。 随着微反应器的不断发展，它也逐渐被人们应用到生产的过程中。它可以实现反应动力学的测定工作，另外有利于工艺的整体优化，不断提升反应效率，推动生产的现代化进程。除此之外，该反应器还可以帮助工作人员进行催化剂的筛选，在筛选的效率上不断优化和提升。最近几年，微反应技术的研究工作取得了一定进展，在很多工业生产的过程中得到了更加广泛的应用。目前，很多外国企业将工作内容放在微反应技术的研究中，希望能够通过先进技术不断实现企业内部 （下转第186页） 收稿日期：2019-02-06 作者简介：赵善达（1988—）,男，广东茂名人，工程师’主要从事 化工技术开发及应用、分析测试等工作。 ?153?
微反应器介绍及其研究进展
化工学术讲座课程论文 题目微反应器介绍及其研究进展 学号 姓名 成绩 老师签名 定稿日期：2015 年12 月20 日
微反应器介绍及其研究进展 摘要：近年来，随着微尺度下“三传一反”研究的进展，微尺度流体的性能得到了深入揭示，微反应器技术也被广泛应用于科学研究和工业生产领域。本文系统介绍了微反应器的结构特点、性能优势、研究进展，进而分析了微反应器的发展方向。 关键字：微反应器；微反应技术 1 引言 进入21世纪，化工过程向着更为绿色、安全、高效的方向发展，而新工艺、新设备、新技术的开发对于化工过程的进步是十分重要的。在这样的背景下，微化工系统的出现吸引了研究者和生产者的极大关注。微化工系统并非简单的微小型化工系统，而是指带有微反应或微分离单元的新型化工系统。在微化工系统中，微反应器是重要的核心之一。 “微反应器(microreactor)” 最初是指一种用于催化剂评价和动力学研究的小型管式反应器，其尺寸约为10 mm。随着本来发展用于电路集成的微制造技术逐渐推广应用于各种化学领域，前缀“micro”含义发生变化，专门修饰用微加工技术制造的化学系统。此时的“微反应器”是指用微加工技术制造的一种新型的微型化的化学反应器，但由小型化到微型化并不仅仅是尺寸上的变化，更重要的是它具有一系列新特性，随着微加工技术在化学领域的推广应用而发展并为人所重视。 现在所说的微反应器一般是指通过微加工技术制造的带有微结构的反应设备，微反应器内的流体通道或者分散尺度在微米量级[1]，而微反应器的处理量则依据其应用目的的不同达到从数微升/分钟到数万立方米/年的规模。近年来与微反应器相关的流动、混合、反应等方向的研究工作发展十分迅速，带动了微反应器技术的快速发展。 微反应器内流体的存在状态不同于传统的反应器，其内部流体的流动或分散尺度在1μm到1mm之间，这种流体被称为微流体。微流体相对于常规尺度的流体具有一定的特殊性, 主要体现在流体力学规律的变化、传递过程的强化、固有的安全性以及良好的可控性等。目前，微反应器已经被广泛应用于化学、化工、
微电子技术在生物医学中的应用
微电子技术在生物医学中的应用 摘要：微电子技术与生物学之间有着非常紧密的联系。一方面微电子技术的发展，将大大地推动生物医学的发展，另一方面生物医学的研究成果同样也将对微电子技术的发展起着巨大的促进作用。在这里我将主要从生物医学传感器、植入式电子系统、生物芯片这三个方面结合当前国际上最新进展来介绍两者之间的关系与发展。 关键字：微电子技术生物医学 一、引言 生物医学电子学是由微电子学、生物和医学等多学科交叉的边缘科学，为使得生物医学领域的研究方式更加精确和科学，所以将电子学用于生物医学领域。在生物医学与电子学交叉作用部分中最活跃、最前沿、作用力最大的一项关键技术就是微电子技术。特别是随着集成电路集成度的提高和超大规模集成电路的发展，元件尺寸达到分子级，进入了分子电子学时代，用有机化合物低分子、高分子和生物分子作芯片，它们具有识别、采集、记忆、放大、开关、传导等功能，更大大促进了医学电子学的发展。下面将主要从生物医学传感器、植入式电子系统、生物芯片这三个方面结合当前国际上最新进展来介绍两者之间的关系与发展。 二、生物医学传感器 生物医学传感器的作用是把生物体和人体中包含的生命现象、状态、性质、变量和成分等生理信息（包括物理量、化学量、生物量等）转化为与之有确定函数关系的电信息。生物医学传感器是生物医学电子学中最关键的技术，它是连接生物医学和电子学的桥梁。主要可分为如下几类：电阻式传感器，电容式传感器，电感式传感器，压电式传感器，光电传感器，热电式传感器，光线传感器，电化学传感器以及生物传感器等。它通过各种化学、物理信号转换器捕捉目标物与敏感膜之间的反应，然后将反应程度用连续的电信号表达出来，从而得出被检测样品的浓度。生物医学传感器的微型化和集成化是其中最重要的发展方向之一，其主要原因：1）它是实现生物医学设备微型化、集成化的基础；2）将使得生物医学测量和控制更加精确——达到分子和原子水平。是生物体成分(酶、抗原、抗体、激素、DNA) 或生物体本身(细胞、细胞器、组织)，它们能特异地识别各种被测物质并与之反应；后者主要有电化学电极、离子敏场效应晶体管( ISFET ) 、热敏电阻器、光电管、光纤、压电晶体(PZ) 等，其功能为将敏感元件感知的生物化学信号转变为可测量的电信号。因而它具有快速大量处理信息的能力，和诊断精确的特点。 常见的生物医学传感器主要可分为以下几种：电阻式传感器，电感式传感器，电容式传感器，压电式传感器，热电式传感器，光电传感器以及生物传感器等。 医学领域的生物传感器发挥着越来越大的作用。在临床医学中，酶电极是最