郭旭虹從化工微反應器技術的起源講起。這項技術的開發是為了強化并提高傳統化工生產過程中的傳質與傳熱效率、能量利用率,從而進行更復雜的化學反應、提高反應的安全性,同時,還可以用于制備高性能的納米材料。近年來,高性能的納米材料在許多領域都有重要的應用前景,因而受到了廣泛關注,比如載藥納米材料可以實現藥物的包埋、生物體內血液長循環、靶向治療疾病等,成像納米材料可以實現生物體內疾病病灶的定位、鑒別、跟蹤等。郭旭虹講到,納米材料在應用時有諸多的優勢,但是在進一步規?;?、工業化生產納米材料時也遇到了很多新的問題。其中,主要的問題包括傳統制備方法的制備周期長、產品產量不易提升,不容易通過工程方法調控材料的結構與性能。
郭旭虹指出,通過借助化工微反應器技術,可以很好地解決上述存在的問題?;の⒎磻骷夹g主要是通過多種流體在微反應器中的劇烈混合來實現納米材料的制備,材料的形成時間通常在幾十毫秒內。相比于傳統制備方法需要的數天甚至更久的制備時間,微反應器技術大大縮短了材料的制備時間,這使得材料的連續生產具有了可能性,同時,通過高速流體混合制備材料也有利于生產的規模化與放大,有助于解決納米材料規模化與工業化連續生產的難題。
除了工業化優勢,郭旭虹還深入介紹了通過微反應器技術制備出的納米材料的性能優勢。通過調節制備過程中的工程因素,比如流體流速、流體混合時的雷諾數等,就可以便捷地控制納米材料的尺寸、形狀、內部構造等復雜結構。同時,經過優化后的納米材料,在應用時具有比普通納米材料更好的效果,比如優化后的特殊形貌可以提升載藥納米材料的靶向送藥能力,優化后的內部結構可以提升載藥納米材料的藥物釋放性能。
在為學生普及了微反應器及納米材料的基礎知識后,郭旭虹指出,這種微化工技術還可以用于解決我國農業領域存在的農藥用量大、污染重的難題。通過微反應器制備農藥納米材料,農藥的利用率(載藥率)得到有效的提升。相比傳統的農藥制法,農藥的損失大大降低了,這有效減少了農藥的用量。同時,結合特殊的納米結構,農藥納米材料的靶向殺蟲妨害能力得到了提升。這些都有利于為農藥的安全、減量、增效應用。
在報告中,郭旭虹還與學生分享了自己在求學、研究、工作中的成長與收獲,向學生傳遞了不忘初心、勇于探索、堅定不移的精神與品格。
學生在互動環節,與郭旭虹積極進行交流。郭旭虹還就化學工程發展趨勢、學生在求學研究時的困惑等問題,闡述了自己的看法。
聲明:化學加刊發或者轉載此文只是出于傳遞、分享更多信息之目的,并不意味認同其觀點或證實其描述。若有來源標注錯誤或侵犯了您的合法權益,請作者持權屬證明與本網聯系,我們將及時更正、刪除,謝謝。 電話:18676881059,郵箱:gongjian@huaxuejia.cn