“微反應(yīng)器(microreactor)”最初是指一種用于催化劑評價和動力學(xué)研究的小型管式反應(yīng)器，其尺寸約為10 mm。隨著本來發(fā)展用于電路集成的微制造技術(shù)逐漸推廣應(yīng)用于各種化學(xué)領(lǐng)域，前綴“micro”含義發(fā)生變化, 專門修飾用微加工技術(shù)制造的化學(xué)系統(tǒng)。此時的“微反應(yīng)器”是指用微加工技術(shù)制造的一種新型的微型化的化學(xué)反應(yīng)器，但由小型化到微型化并不僅僅是尺寸上的變化，更重要的是它具有一系列新特性，隨著微加工技術(shù)在化學(xué)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用而發(fā)展并為人所重視。

微加工技術(shù)起源于航天技術(shù)的發(fā)展，曾推動了微電子技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的迅速發(fā)展。這給科學(xué)技術(shù)各個分支的研究帶來新的視點，尤其是在化學(xué)、分子生物學(xué)和分子醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。較早引入微加工技術(shù)的是生物和化學(xué)分析領(lǐng)域。自從1993 年Richar Mathies 首先在微加工技術(shù)制造的生物芯片上分離測定了DNA 片段[8]后，生物芯片技術(shù)與計算機的結(jié)合，促成了基因排序這一偉大的科學(xué)成就；而化學(xué)分析方面，差不多同時發(fā)展了在組合化學(xué)、催化劑篩選和手提分析設(shè)備等方面有著誘人應(yīng)用前景的微全分析系統(tǒng)(μTAS) [9]。而把微加工技術(shù)應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)的研究始于1996年前后, Lerous[10]和Ehrfeld 等[11]各自撰文系統(tǒng)闡述了微反應(yīng)器在化學(xué)工程領(lǐng)域的應(yīng)用原理及其獨特優(yōu)勢?，F(xiàn)在微反應(yīng)技術(shù)吸引了眾多學(xué)者在各個領(lǐng)域展開深入的研究，形式多樣的新型微反應(yīng)器層出不窮，成為化學(xué)工程學(xué)科發(fā)展的一個新突破點。盡管如此，國外對微反應(yīng)器的研究尚不成熟，對微反應(yīng)器的原理及應(yīng)用前景的看法也不盡一致，而國內(nèi)對微反應(yīng)器的研究還剛剛開始。

國外研究現(xiàn)狀

       據(jù)不完全統(tǒng)計，目前，世界上已有幾十家微反應(yīng)器技術(shù)與設(shè)備供應(yīng)商，其中歐洲公司占了約60%。歐洲幾家有代表性的微反應(yīng)器技術(shù)供應(yīng)商和他們所提供的微反應(yīng)器系統(tǒng)，代表了當(dāng)前微反應(yīng)器設(shè)計與制造的先進水平和發(fā)展方向。

       Ehrfeld公司提供的微反應(yīng)器模塊都可以很方便地拆裝和清洗。2006年法國康寧公司向市場推出了他們的微反應(yīng)器Mini-lab系統(tǒng)，這是一個高度集成的模塊化裝置，它包括混合、反應(yīng)、換熱、等功能模塊，所有模塊均由玻璃制造。西門子也推出了他們的微反應(yīng)器系統(tǒng)——Siprocess。這也是一個集成的模塊化系統(tǒng)，其特點是每個模塊都安裝了用于測量和控制的電子系統(tǒng)，使得人們對反應(yīng)過程的控制更加容易、更加精確。德國美因茲學(xué)院率先研制了一種用于從對甲氧基苯甲烷合成甲氧基苯甲醛的電化學(xué)微反應(yīng)器。美國麻省理工學(xué)院發(fā)展了一種用于氣液固三相催化反應(yīng)的微填充反應(yīng)器。英國Hull大學(xué)則設(shè)計了一種T形液液相微反應(yīng)器，該反應(yīng)器最大的特點是用電滲所法輸送流體。麻省理工學(xué)院設(shè)計制作的T形薄壁微反應(yīng)器是具有代表性的氣相微反應(yīng)器。

國內(nèi)研究現(xiàn)狀

       華東理工大學(xué)化工機械研究所制作的一臺用于甲醇蒸汽重整制氫微反應(yīng)器的板片。中國科技大學(xué)利用燒結(jié)方法研制出了陶瓷微反應(yīng)器并進行了乙醇水氣重整微反應(yīng)器并進行了乙醇水氣重整微反應(yīng)實驗，取得了欣喜效果。陜西師范大學(xué)提出根據(jù)兩相催化H₂O₂氧化深度脫硫的基本原理，通過將具有催化活性的雙核過氧鎢酸鉀與負載于高分子水凝膠微球表面的季銨鹽發(fā)生離子交換作用，構(gòu)筑具有核/殼結(jié)構(gòu)特點的兩相催化微反應(yīng)器，有效提高H₂O₂氧化效率的同時，解決產(chǎn)品難于純化、催化劑難于回收和再利用問題。北京化工大學(xué)針對目前宏觀反應(yīng)體系還不能對超低濃度污染物進行有效的處理。研究了并制備了軟殼微反應(yīng)器，同時與高級氧化技術(shù)-Fenton反應(yīng)相結(jié)合的一種有效處理低濃度染料水的新方法。大連理工大學(xué)把沸石和沸石膜引入微反應(yīng)器中，可實現(xiàn)沸石催化、膜催化和微反應(yīng)技術(shù)的多重優(yōu)勢結(jié)合。

       近年來，國內(nèi)外雖然對微反應(yīng)器進行了系統(tǒng)研究，已在微反應(yīng)器的設(shè)計、制造、集成和放大等關(guān)鍵技術(shù)上取得了突破性進展。尤其在微反應(yīng)器的設(shè)計和制造方面，已經(jīng)開發(fā)出微泵、微混合器、微反應(yīng)器、微換熱器、微分離器和具有控制單元的完全耦合型芯片反應(yīng)系統(tǒng)等。但是，微反應(yīng)器要真正取代傳統(tǒng)反應(yīng)器應(yīng)用于實際生產(chǎn)，還需要解決一些列難題。其中，微反應(yīng)器的集成放大雖然看似簡單，要實現(xiàn)卻是一個巨大的挑戰(zhàn)。