微反应器内表面垂直生长的一维微/纳米晶体结构的制备及其在微反应中的应用研究

本项目拟用微反应器内表面垂直生长的一维微米/纳米晶体结构来代替颗粒膜，以增大反应物和催化剂的接触面积、提高混合效率，从而大幅度提升微反应器内的催化反应速度。项目的目标是在全封闭的微通道内获得结构可控、分布密度可调、垂直定向生长的、具有一定抗冲刷能力的一维晶体。以ZnO和Co3O4为研究对象，通过内表面改性和控制成核生长，用湿化学法在微反应器内表面制备垂直生长的微/纳米一维晶体结构；研究微空间中微/纳米晶体的成核生长机制，探讨一维结构的结晶取向规律；研究微通道内微/纳米结构在微流体中的稳定性，了解其对微流体流动状态的影响；构筑微混合器与催化反应部件，研究垂直生长的一维晶体结构在器件中的作用，探索其在光催化处理高色度印染废水等领域的应用可能。项目的开展可以建立一种构筑微反应器功能化内表面的新方法，获得一种制备微反应器中微米/纳米结构的有效手段，扩展微反应器技术的应用范围。