CN102946988B - 可调节压力微反应器 - Google Patents

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Abstract

总体上描述了用于调节微反应器系统中压力的技术。示例微反应器系统可以包括反应室，其中反应室接收至少一个反应物，并且对该反应物执行反应以产生产物。示例方法可以包括控制第一电渗泵利用第一力朝着反应室推动第一流体。在一些示例中，该方法还可以包括控制第二电渗泵利用第二力朝着反应室推动第二流体。在一些示例中，该方法还包括对反应室中的反应物执行反应以产生产物。第一和第二力在反应室内产生压力，该压力大于一个大气压。

Description

可调节压力微反应器
相关申请的交叉参考
本申请基于2010年6月9日递交的国际申请No.PCT/US2010/037919。
背景技术
除非本文另外指出，否则本节中描述的素材不是本申请权利要求的现有技术，并且不应因包括在本节中而承认是现有技术。
在化学反应中，将反应物移至反应室。在反应室中，可以对反应物执行反应来产生产物。可以利用反应室中高于一个大气压的压力来执行一些反应。例如，产物小于开始反应物的反应可以得益于增大的压力。
发明内容
在一个示例中，描述了一种用于调节微反应器系统中的压力的方法。在一些示例中，微反应器系统可以包括反应室。在一些示例中，反应室可以接收至少一个反应物，并且对反应物执行反应，以产生产物。在一些示例中，该方法包括控制第一电渗泵利用第一力朝着反应室推动第一流体。在一些示例中，该方法还包括控制第二电渗泵利用第二力朝着反应室推动第二流体。在一些示例中，该方法还包括对反应室中的反应物执行反应，以产生产物。在一些示例中，当第一电渗泵朝着反应室推动第一流体时并且当第二电渗泵朝着反应室推动第二流体时执行反应。在一些示例中，第一和第二力在反应室内产生压力，该压力大于一个大气压。
在另一示例中，描述了一种可调节压力微反应器系统。在一些示例中，该系统包括反应室，反应室包括第一端口和第二端口。在一些示例中，该系统包括与第一端口流体连通的第一通道。在一些示例中，该系统包括与第二端口流体连通的第二通道。在一些示例中，该系统包括：第一电渗泵，配置为利用第一力经由第一通道朝着反应室推动第一流体。在一些示例中，该系统包括：第二电渗泵，配置为利用第二力经由第二通道朝着反应室推动第二流体。在一些示例中，反应室、第一通道、第二通道、第一电渗泵和第二电渗泵配置为彼此协作，使得第一和第二力高效地在反应室内产生压力，该压力大于一个大气压。
在另一示例中，描述了一种存储有计算机可执行指令的计算机存储介质，所述计算机可执行指令在由计算设备执行时使计算设备适合于执行用于调节微反应器系统中的压力的方法。在一些示例中，微反应器系统包括反应室。在一些示例中，反应室接收至少一个反应物，并且对该反应物执行反应，以产生产物。在一些示例中，该方法包括控制第一电渗泵利用第一力朝着反应室推动第一流体。在一些示例中，该方法还包括控制第二电渗泵利用第二力朝着反应室推动第二流体。在一些示例中，该方法还包括对反应室中的反应物执行反应，以产生产物。在一些示例中，当第一电渗泵朝着反应室推动第一流体时并且当第二电渗泵朝着反应室推动第二流体时执行反应。在一些示例中，第一和第二力在反应室内产生压力，该压力大于一个大气压。
在另一示例中，描述了一种可调节压力微反应器系统。在一些示例中，该系统包括反应室，反应室包括第一端口和第二端口。在一些示例中，该系统包括与第一端口流体连通的第一通道。在一些示例中，该系统包括与第二端口流体连通的第二通道。在一些示例中，该系统包括位于第二通道中的柔性隔膜。在一些示例中，该系统包括：第一电渗泵，配置为经由第一通道朝着反应室推动第一流体。在一些示例中，该系统包括与柔性隔膜流体连通的第二电渗泵。在一些示例中，第二电渗泵包括第二流体并配置为选择性地移动第二流体，以扩张隔膜并减小第二通道的开口，使得与反应室、第一通道、第二通道、第一电渗泵协作，在反应室内产生大于一个大气压的压力。
在另一示例中，描述了一种用于调节微反应器系统中的压力的方法。在一些示例中，该微反应器系统包括反应室。在一些示例中，反应室接收至少一个反应物，并且对该反应物执行反应，以产生产物。在一些示例中，反应室包括与第一通道流体连通的第一开口以及与第二通道流体连通的第二开口。在一些示例中，该方法包括控制第一电渗泵利用第一力朝着反应室推动第一流体。在一些示例中，该方法包括控制第二电渗泵移动第二流体，以扩张第二通道中的隔膜并减小第二通道的开口，使得在反应室内产生大于一个大气压的压力。在一些示例中，该方法包括对反应室中的反应物执行反应，以产生产物。在一些示例中，在第一电渗泵朝着反应室推动第一流体时并且在第二电渗泵移动第二流体以扩张隔膜时执行反应。
在又一示例中，描述了一种存储有计算机可执行指令的计算机存储介质，所述计算机可执行指令在由计算设备执行时使计算设备适合于执行用于调节微反应器系统中的压力的方法。在一些示例中，该微反应器系统包括反应室。在一些示例中，反应室接收至少一个反应物，并且对该反应物执行反应，以产生产物。在一些示例中，反应室包括与第一通道流体连通的第一开口以及与第二通道流体连通的第二开口。在一些示例中，该方法包括控制第一电渗泵利用第一力朝着反应室推动第一流体。在一些示例中，该方法包括控制第二电渗泵移动第二流体，以扩张第二通道中的隔膜并减小第二通道的开口，使得在反应室内产生大于一个大气压的压力。在一些示例中，该方法包括对反应室中的反应物执行反应，以产生产物。在一些示例中，在第一电渗泵朝着反应室推动第一流体时并且在第二电渗泵移动第二流体以扩张隔膜时执行反应。
以上概要仅是示意性的并不意在以任何方式进行限制。除了上述示意性方面、实施例和特征以外，参照附图和以下详细描述其他方面、实施例和特征将变得显而易见。
附图说明
根据以下说明和所附权利要求，结合附图，本公开的前述和其他特征将更加清楚。在认识到这些附图仅仅示出了根据本公开的一些示例且因此不应被认为是限制本公开范围的前提下，通过使用附图以额外的特征和细节来详细描述本公开，附图中：
图1示出了示例可调节压力微反应器；
图2示出了示例可调节压力微反应器；
图3示出了示例可调节压力微反应器；
图4示出了针对可调节压力微反应器的示例处理的流程图；
图5示出了针对可调节压力微反应器的计算机程序产品；以及
图6是示出了布置为控制可调节压力微反应器的示例计算设备的框图；
所有附图均根据本文提出的至少一些实施例布置。
具体实施方式
在以下详细说明中，参考了作为详细说明的一部分的附图。在附图中，类似符号通常表示类似部件，除非上下文另行指明。具体实施方式部分、附图和权利要求书中记载的示例性实施例并不是限制性的。在不脱离在此所呈现主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施例，且可以进行其他改变。应当理解，在此一般性记载以及附图中图示的本公开的各方案可以按照在此明确和隐含公开的多种不同配置来设置、替换、组合、分割和设计。
本公开总体上针对涉及可调节压力微反应器的方法、装置、系统、设备和/或计算机程序产品。
简言之，总体上描述了用于调节微反应器系统中压力的技术。示例微反应器系统可以包括反应室，其中，反应室实现为接收至少一个反应物，并且对该反应物执行反应以产生产物。示例方法可以包括控制第一电渗泵利用第一力朝着反应室推动第一流体。在一些示例中，该方法还可以包括控制第二电渗泵利用第二力朝着反应室推动第二流体。在一些示例中，该方法还包括对反应室中的反应物执行反应以产生产物。第一和第二力实现为在反应室内产生压力，该压力大于一个大气压。
图1示出了根据本文提出的至少一些实施例布置的示例可调节压力微反应器。如以下更详细描述的，可调节压力微反应器系统100可以包括储蓄器102、反应室124、出口104、通道110、116以及泵126、128中的一个或多个。储蓄器102和反应室124通过通道110流体连通。反应室124和出口104通过通道116流体连通。泵126和128可以分别置于通道110、116中，并且被控制为调节反应室124内的压力，使得可以控制压力大于一个大气压。
图2示出了根据本文提出的至少一些实施例的示例可调节压力微反应器。图2的系统实质上类似于图1的系统100，具有附加细节。为了清楚起见，不再次描述图2中与图1的组件标记相同的组件。
如图2所示，系统100还可以包括配置与存储器164通信的处理器122、以及电压源140、142。储蓄器102可以包括端口134。反应室124可以包括端口130、132和压力传感器106，其中压力传感器106可以配置为与处理器122通信。热源138可以接近反应室124放置，并且配置为例如通过通信链路121与处理器122通信。出口104可以包括端口136和流量传感器108，其中流量传感器108可以配置为与处理器122通信。压力传感器106和流量传感器108可以配置为与处理器122通信。泵126可以是电渗泵，置于通道110中并包括电极112、114、电解质溶液146和介电固体144。类似地，泵128可以是电渗泵，置于通道116中并包括电极118、120、电解质溶液148和介电固体150。
当执行化学反应时，反应物152可以被移动至反应室124。在一些示例中，反应物152可以在电解质溶液146中。可以对反应物152执行反应，以产生产物154。之后可以将产物154移到反应室外部124。如以下更详细描述的，泵126、128可以用来将反应室124内的压力增加到大于一个大气压的压力。此外，泵126、128可以配置为将产物154移到反应室124外部。电解质溶液146、148可以开始于储蓄器102。之后，电解质溶液146、148可以通过端口134、通道110和端口130被移至反应室124。在对反应物152执行反应之后，产物154可以通过端口132、通道116和端口136由电解质溶液146、148移到出口104中。
电渗泵126、128可以配置为在反应期间增大反应室124中的压力。电压源140可以配置与泵126的电极112、114通信。类似地，电压源142可以配置为与泵128的电极118、120通信。电压源140、142可以配置为在电极112、114上产生电压，以使离子在交流电路、直流电路或其任何组合中移动。在一些示例中，通道110和116可以由多孔介电微粒或纳米微粒填塞(例如二氧化硅)。微粒144、150的一些示例可以包括二氧化硅、氧化铝、氧化锆、二氧化铈、氧化钛、氧化锌或在溶剂系统中稳定的其他微粒。溶剂中具有较大zeta电势的微粒可以用来最大化电渗泵可传递的压力。任何流体可以用于电解质溶液146、148，例如水、甲醇、乙醇、乙腈、DMF(二甲基酰胺)、DMSO(二甲亚砜)等。流体可以包括盐。
在电极112、114上施加来自电压源140的电压可以使溶液146中的正离子朝着带负电荷的电极112、114移动。类似地，在电极118、120上施加来自电压源142的电压可以使溶液148中的正离子朝着带负电荷的电极对118、120移动。由于离子与溶液146、148的其他物质之间的粘性相互作用，离子的移动进而移动溶液146、148的其他物质的所有或部分。
通过修改来自电压源140、142的电压和/或调节对电解质溶液146、148的选择或者电解质溶液146、148的PH，泵126、128中的流体可以被选择性地朝着期望方向移动。用微粒144、150填塞泵126、128可以增大微粒144、150中电介质与电解质溶液146、148之间的界面面积。由于当溶液146、148中的离子与电介质相互作用时离子移动，因此由于电渗过程，这种填塞可以造成更强的流体流动。
在使用中，处理器122可以配置为产生电压信号160、162，电压信号160、162用于控制电压源140、142。电压源140、142可以适合于通过在电极112和114上以及在电极118和120上产生电势差来推动或移动电解质溶液146、148。在一些示例中，处理器122可以配置为控制电压源140将电解质146从储蓄器102朝着反应室124(在图中向右)推动。该推动产生朝着反应室124的力F1。处理器122可以配置为控制电压源142将电介质146从反应室124朝着出口104(在图中向右)推动。该驱动产生远离反应室124的力F2。在这些示例中，电介质146、148可以连续流经反应室124，并且产物154可以被移到反应室124外部。
在其他示例中，处理器122可以配置为控制电压源140将电介质146从储蓄器102朝着反应室124(在图中向右)推动。在这些示例中，处理器122可以配置为控制电压源142朝着反应室124(在图中向右)推动电介质148。在这些示例中，朝着反应室124推动电解质溶液146和148二者，并且力F1和F2均作用于反应室124上。在示例中，在流体/电解质溶液146、148相同并且从电压源140、142输出的电压实质上相等的情况下，力F1和F2实质上相等，并且流体146、148倾向于保留在反应室124中。然而，对反应室124施加力F1和F2可以使反应室124内的压力增大。此外，增加电压源140、142输出的电压可以造成反应室124内压力的增大，从而促进反应。热源138可以配置为在反应室124中产生热，并且还进一步促进反应室124中的反应。在这些示例中，微反应器系统100可以配置为按照半连续方式操作，其中反应物152可以移到反应室124中，执行反应，并且产物154可以移出反应室124。
在一些示例中，调节从一个或多个电压源140、142输出的电压，这可以产生与流体148相比，流体146所施加的力F1、F2的不平衡。例如，可以通过电压源142而不是电压源140输出较低电压，其中仍向反应室124施加力F1和F2，但是具有不同大小。在该示例中，力F1可以大于力F2，并且可以配置力的不平衡，使得微反应器系统100可以按照连续方式操作，在该连续方式中，反应物152和产物154可以通过电解质溶液146连续地移动经过反应室124。由于力F1和F2作用于反应室124，可以在反应室124中保持高压力。
压力传感器106可以适合于产生压力信号156。压力传感器156可以指示反应室124内的压力。可以向处理器122发送压力信号156。响应于压力信号156，处理器122可以适合于控制电压信号162以控制流体146、148以及反应室124内的压力。
流体传感器108可以适合于产生流量信号158。流量信号158可以指示出口104中电解质溶液148的流体流量的速度。可以向处理器122发送流量信号158，其中处理器122可以响应地控制电压信号162以控制通过出口104的电解质148的流量。在一些示例中，流体传感器108可以是压电膜。
如上所述，处理器122可以适合于，响应于流量信号168和/或压力信号162产生电压信号160、162。此外，处理器122可以适合于产生电压信号160、162，并且基于存储器164中存储的指令集180来控制电解质溶液146、148的流量。在一些示例中，指令180可以指示针对特定反应的压力、流量和热。处理器122因此可以配置为基于流量信号168、压力信号162和/或指令180中的一个或多个来调节电压信号160、162。处理器122还可以适合于调节从热源138输出的热。
图3示出了根据本文提出的至少一些实施例的示例可调节压力微反应器。图3的系统实质上类似于图1和2的系统100，具有附加细节。为了清楚起见，不再描述图3中与图1和2的组件相同标记的组件。
如图3所示，在一些示例中，泵138可以置于通道116外部并且与通道116流体连通。在这些示例中，柔性隔膜166可以置于通道116中，并且适合于与泵128流体连通。在施加来自电源142的电压时，流体148可以朝着隔膜166移动，从而使隔膜166扩张。通过扩张隔膜166，可以减小通道116的开口。因此隔膜166可以配置为像可调节阀那样操作。在示例中，在流体146正流经反应室124进入出口104中时隔膜166扩张的情况下，隔膜166配置为抵抗流体146的流动。隔膜166可以扩张以完全禁止流体的流动，从而允许在高于一个大气压的压力下对反应物152进行反应。一旦产生产物154，(例如，在处理器122的控制下)可以减小电压源142输出的电压，或者可以改变电压的极性。这可以造成较少溶液148移动并且隔膜166收缩。随着隔膜166收缩，流体146可以将产物154移到反应室124外部。在一些示例中，隔膜166由PDMS(聚二甲基硅氧烷)制成。
系统100配置为促进反应室124中的压力作为可调节参数，从而可以带来更高吞吐量、更高收益的化学反应。非商业实验室规模化学可以受益于系统100，这在于，使得高压力更容易获得且更安全，并且无需进行复杂训练。增大压力意味着可获得更高收益和吞吐量。系统100可以在成批或半连续处理和/或在连续处理中使用，成批或半连续处理具有在反应之间的时间间隔，而在连续处理中，连续馈送反应物并且执行反应。在一些示例中，使用解决方案100允许在微反应器中执行高压力反应。本公开描述了可以连接至微反应器设备的泵。这样的连接在没有本公开的有益效果的情况下是难以实现的。
图4示出了根据本文提出的至少一些实施例的可调节压力微反应器的示例处理的流程图。图4中的处理例如使用上述系统100来实现。示例处理可以包括如块S2、S4、S6和/或S8所示意的一个或多个操作、动作或功能。尽管作为分立的块示意，但是可以根据期望的实现方式将多个块划分成附加块，组合到少数块中，或者去除。处理可以在块S2处开始。
在块S2处，可以控制第一电渗泵(例如，经由处理器122)朝着反应室推动第一流体。处理可以从块S2继续到块S4。
在块S4处，可以控制第二电渗泵(例如，经由处理器122)朝着反应室推动第二流体，处理可以从块S4继续到块S6。
在块S6处，对反应室中的反应物执行反应，以产生产物。处理器可以从S6继续到块S8。
在块S8处，可以控制第二电渗泵(例如，在处理器122的控制下)，远离反应室推动第二流体，从而将产物移出反应室。
图5示出了根据本公开至少一些示例布置的示例计算机程序产品300。程序产品300可以包括信号承载介质302。信号承载介质302可以包括一个或多个指令304，一个或多个指令304例如由处理器执行时可以提供以上关于图1至4描述的功能。因此，例如，参照系统100，处理器122可以响应于通过介质302传递至系统100的指令304开始进行图4中示出的一个或多个块。
在一些实现方式中，信号承载介质302可以涵盖计算机可读介质306，例如但不限于，硬盘驱动器、压缩盘(CD)、数字视频盘(DVD)、数字磁带、存储器等。在一些实现方式中，信号承载介质302可以涵盖可记录介质308，例如但不限于，存储器、读取/写入(R/W)CD、R/WDVD等。在一些实现方式中，信号承载介质302可以涵盖通信介质310，例如但不限于，数字和/或模拟通信介质(例如，光缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等)。因此例如，可以通过RF信号承载介质302向系统100的一个或多个模块传递程序产品300，其中通过无线通信介质310(例如，符合IEEE802.11标准的无线通信介质)传递信号承载介质302。
图6示出了根据本文描述的至少一些实施例布置为执行调节微反应器中压力的示例计算设备。在非常基本的配置402中，计算设备400典型地包括一个或多个处理器404以及系统存储器406。存储器总线408可用于在处理器404和系统存储器406之间进行通信。
根据所期望的配置，处理器404可以是任意类型的，包括但不限于微处理器(μP)、微控制器(μC)、数字信号处理器(DSP)或其任意组合。处理器404可以包括一级或多级缓存(例如，一级高速缓存410和二级高速缓存412)、处理器核414、以及寄存器416。示例处理器核414可以包括算术逻辑单元(ALU)、浮点单元(FPU)、数字信号处理核(DSP核)或其任意组合。示例存储器控制器418也可以与处理器404一起使用，或者在一些实施方式中，存储器控制器418可以是处理器404的内部部件。
根据所期望的配置，系统存储器406可以是任意类型的，包括但不限于易失性存储器(如RAM)、非易失性存储器(如ROM、闪存等)或其任意组合。系统存储器406可以包括操作系统420、一个或多个应用程序422和程序数据428。应用程序422可以包括：可调节压力微反应器算法426，如上所述可以布置为执行如本文描述的功能，包括那些关于图1-4的系统100描述的功能。程序数据424可以包括如本文所描述有用于调节微反应器中压力的可调节压力微反应器数据428。在一些实施例中，应用程序422可以布置为在操作系统420上与程序数据424操作，使得可以提供可调节压力微反应器算法协。这里所描述的基本配置402在图6中由虚线内的部件来图示。
计算设备400可以具有额外特征或功能以及额外接口，以有助于基本配置402与任意所需设备和接口之间进行通信。例如，总线/接口控制器430可以有助于基本配置402与一个或多个数据存储设备432之间经由存储接口总线434进行通信。数据存储设备432可以是可拆除存储设备436、不可拆除存储设备438或其组合。可拆除存储设备和不可拆除存储设备的示例包括磁盘设备(如软盘驱动器和硬盘驱动器(HDD))、光盘驱动器(如压缩盘(CD)驱动器或数字通用盘(DVD)驱动器)、固态驱动器(SSD)以及磁带驱动器，这仅仅是极多例子中的一小部分。示例计算机存储介质可以包括以任意信息存储方法和技术实现的易失性和非易失性、可拆除和不可拆除介质，如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。
系统存储器406、可拆除存储设备436和不可拆除存储设备438均是计算机存储介质的示例。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术，CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光存储设备，磁盒、磁带、磁盘存储设备或其他磁存储设备，或可以用于存储所需信息并可以由计算设备400访问的任意其他介质。任何这种计算机存储介质可以是设备400的一部分。
计算设备400还可以包括接口总线440，以有助于各种接口设备(例如，输出接口442、外围设备接口444和通信接口446)经由总线/接口控制器430与基本配置402进行通信。示例输出设备442包括图形处理单元448和音频处理单元450，其可被配置为经由一个或多个A/V端口452与多种外部设备(如显示器或扬声器)进行通信。示例外围设备接口444包括串行接口控制器454或并行接口控制器456，它们可被配置为经由一个或多个I/O端口458与外部设备(如输入设备(例如，键盘、鼠标、笔、语音输入设备、触摸输入设备等))或其他外围设备(例如，打印机、扫描仪等)进行通信。示例通信设备446包括网络控制器460，其可以被设置为经由一个或多个通信端口464与一个或多个其他计算设备462通过网络通信链路进行通信。
网络通信链路可以是通信介质的一个示例。通信介质典型地可以由调制数据信号(如载波或其他传输机制)中的计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据来体现，并可以包括任意信息传送介质。“调制数据信号”可以是通过设置或改变一个或多个特性而在该信号中实现信息编码的信号。例如，但并非限制性地，通信介质可以包括有线介质(如有线网络或直接布线连接)、以及无线介质(例如声、射频(RF)、微波、红外(IR)和其他无线介质)。这里所使用的术语计算机可读介质可以包括存储介质和通信介质。
计算设备400可以实现为小体积便携式(或移动)电子设备的一部分，如蜂窝电话、个人数据助理(PDA)、个人媒体播放设备、无线web浏览设备、个人耳机设备、专用设备或包括任意上述功能的混合设备。计算设备400也可以实现为个人计算机，包括膝上型计算机和非膝上型计算机配置。
本公开不限于在本申请中描述的具体示例，这些具体示例意在说明不同方案。本领域技术人员清楚，不脱离本公开的精神和范围，可以做出许多修改和变型。本领域技术人员根据之前的描述，除了在此所列举的方法和装置之外，还可以想到本公开范围内功能上等价的其他方法和装置。这种修改和变型应落在所附权利要求的范围内。本公开应当由所附权利要求的术语及其等价描述的整个范围来限定。应当理解，本公开不限于具体方法、试剂、化合物组成或生物系统，这些都是可以改变的。还应理解，这里所使用的术语仅用于描述具体示例的目的，而不应被认为是限制性的。
至于本文中任何关于多数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以从多数形式转换为单数形式，和/或从单数形式转换为多数形式，以适合具体环境和应用。为清楚起见，在此明确声明单数形式/多数形式可互换。
本领域技术人员应当理解，一般而言，所使用的术语，特别是所附权利要求中(例如，在所附权利要求的主体部分中)使用的术语，一般地应理解为“开放”术语(例如，术语“包括”应解释为“包括但不限于”，术语“具有”应解释为“至少具有”等)。本领域技术人员还应理解，如果意在所引入的权利要求中标明具体数目，则这种意图将在该权利要求中明确指出，而在没有这种明确标明的情况下，则不存在这种意图。例如，为帮助理解，所附权利要求可能使用了引导短语“至少一个”和“一个或多个”来引入权利要求中的特征。然而，这种短语的使用不应被解释为暗示着由不定冠词“一”或“一个”引入的权利要求特征将包含该特征的任意特定权利要求限制为仅包含一个该特征的实施例，即便是该权利要求既包括引导短语“一个或多个”或“至少一个”又包括不定冠词如“一”或“一个”(例如，“一”和/或“一个”应当被解释为意指“至少一个”或“一个或多个”)；在使用定冠词来引入权利要求中的特征时，同样如此。另外，即使明确指出了所引入权利要求特征的具体数目，本领域技术人员应认识到，这种列举应解释为意指至少是所列数目(例如，不存在其他修饰语的短语“两个特征”意指至少两个该特征，或者两个或更多该特征)。另外，在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。在使用类似于“A、B或C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B或C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。本领域技术人员还应理解，实质上任意表示两个或更多可选项目的转折连词和/或短语，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，都应被理解为给出了包括这些项目之一、这些项目任一方、或两个项目的可能性。例如，短语“A或B”应当被理解为包括“A”或“B”、或“A和B”的可能性。
另外，在以马库什组描述本公开的特征或方案的情况下，本领域技术人员应认识到，本公开由此也是以该马库什组中的任意单独成员或成员子组来描述的。
本领域技术人员应当理解，出于任意和所有目的，例如为了提供书面说明，这里公开的所有范围也包含任意及全部可能的子范围及其子范围的组合。任意列出的范围可以被容易地看作充分描述且实现了将该范围至少进行二等分、三等分、四等分、五等分、十等分等。作为非限制性示例，在此所讨论的每一范围可以容易地分成下三分之一、中三分之一和上三分之一等。本领域技术人员应当理解，所有诸如“直至”、“至少”、“大于”、“小于”之类的语言包括所列数字，并且指代了随后可以如上所述被分成子范围的范围。最后，本领域技术人员应当理解，范围包括每一单独数字。因此，例如具有1～3个单元的组是指具有1、2或3个单元的组。类似地，具有1～5个单元的组是指具有1、2、3、4或5个单元的组，以此类推。
尽管已经在此公开了多个方案和实施例，但是本领域技术人员应当明白其他方案和实施例。这里所公开的多个方案和实施例是出于说明性的目的，而不是限制性的，本公开的真实范围和精神由所附权利要求表征。

Claims (36)

1.一种用于调节微反应器系统中的压力的方法，该微反应器系统包括反应室，其中所述反应室接收至少一个反应物，并且对所述反应物执行反应以产生产物，所述方法包括：
控制第一和第二电渗泵在反应室内产生大于一个大气压的压力，其中控制第一电渗泵利用第一力沿第一方向将第一流体推动至反应室的第一端口，控制第二电渗泵利用第二力沿第二方向将第二流体推动至反应室的第二端口，其中第一端口和第二端口是位置不同的端口，并且第一方向和第二方向不同；以及
对反应室中的反应物执行反应以产生产物，其中，当第一电渗泵将第一流体推动至反应室时以及当第二电渗泵将第二流体推动至反应室时执行反应。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，第一力等于第二力。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，第一力大于第二力。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：在执行反应之后，控制第二电渗泵推动第二流体离开反应室。
5.根据权利要求2所述的方法，在执行反应之后还包括：
控制第二电渗泵利用第三力将第二流体推动至反应室，其中第三力小于第一力。
6.根据权利要求2所述的方法，在执行反应之后还包括：
控制第二电渗泵推动第二流体离开反应室。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
配置第一电压源和第二电压源分别产生对第一电渗泵加以控制的第一电压以及对第二电渗泵加以控制的第二电压。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，配置第一电压源和第二电压源包括：利用处理器配置第一和第二电压源。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，利用处理器配置第一和第二电压源包括：配置处理器基于与处理器通信的存储器中存储的指令集来产生第一和第二电压。
10.根据权利要求9所述的方法，还包括：控制第一和第二电渗泵，使得第一流体、第二流体和产物流向出口。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括：
处理器接收来自反应室内的压力传感器的第一信号，所述第一信号与反应室内的压力有关；
处理器接收来自出口内的流量传感器的第二信号，所述第二信号与出口中的第二流体的流量有关；并且
处理器基于第一信号、第二信号和指令集来控制第一和第二电压源。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：处理器基于指令集来控制热源对反应室加热。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，处理器接收第二信号包括：接收来自压电膜的第二信号。
14.根据权利要求1所述的方法，还包括：控制热源对反应室加热。
15.根据权利要求1所述的方法，还包括：
控制包括两个电极的第一电渗泵利用第一力将第一电解质溶液推动至反应室；并且
控制包括两个电极的第二电渗泵利用第二力将第二电解质溶液推动至反应室。
16.根据权利要求1所述的方法，还包括：利用第一电渗泵将第一流体从储蓄器推动至反应室。
17.一种可调节压力微反应器系统，包括：
反应室，包括第一端口和第二端口；
第一通道，与第一端口流体连通；
第二通道，与第二端口流体连通；
第一电渗泵，配置为利用第一力沿第一方向经由第一通道将第一流体推动至反应室；以及
第二电渗泵，配置为利用第二力沿第二方向经由第二通道将第二流体推动至反应室，其中第一方向和第二方向不同；
其中，反应室、第一通道、第二通道、第一电渗泵和第二电渗泵配置为彼此协作，使得第一和第二力在反应室内产生压力，所述压力大于一个大气压。
18.根据权利要求17所述的可调节压力微反应器系统，其中，第一力等于第二力。
19.根据权利要求17所述的可调节压力微反应器系统，其中，第一力大于第二力。
20.根据权利要求17所述的可调节压力微反应器系统，其中，第二电渗泵还推动第二流体离开反应室。
21.根据权利要求18所述的可调节压力微反应器系统，其中，第二电渗泵还利用第三力将第二流体推动至反应室，其中第三力小于第一力。
22.根据权利要求18所述的可调节压力微反应器系统，其中，第二电渗泵还推动第二流体离开反应室。
23.根据权利要求17所述的可调节压力微反应器系统，还包括：
第一电压源，产生对第一电渗泵加以控制的第一电压；以及
第二电压源，产生对第二电渗泵加以控制的第二电压。
24.根据权利要求23所述的可调节压力微反应器系统，还包括：
处理器，配置为与第一和第二电压源通信，所述处理器产生电压信号，所述电压信号用于控制第一和第二电压源。
25.根据权利要求24所述的可调节压力微反应器系统，还包括：
存储器，配置为与处理器通信，所述存储器包括指令集，其中处理器配置为基于所述指令集产生电压信号。
26.根据权利要求25所述的可调节压力微反应器系统，还包括：
出口，配置为与第二电渗泵流体连通；
位于反应室内的压力传感器，所述压力传感器产生与反应室内的压力有关的第一信号；
位于出口内的流量传感器，所述流量传感器产生与出口中的第二流体的流量有关的第二信号；并且
其中，处理器配置为接收第一信号和第二信号，并且配置为基于第一信号、第二信号和指令集来控制第一和第二电压源。
27.根据权利要求26所述的可调节压力微反应器系统，其中，处理器还配置为基于指令集来控制热源对反应室加热。
28.根据权利要求20所述的可调节压力微反应器系统，其中，
第一电渗泵包括两个电极；
第一流体是电解质溶液；
第二电渗泵包括两个电极；并且
第二流体是电解质溶液。
29.一种存储有计算机可执行指令的计算机存储介质，所述计算机可执行指令在由计算设备执行时使计算设备适合于执行用于调节微反应器系统中的压力的方法，所述微反应器系统包括反应室，其中所述反应室接收至少一个反应物，并且对该反应物执行反应以产生产物，所述方法包括：
控制第一和第二电渗泵在反应室内产生大于一个大气压的压力，其中控制第一电渗泵利用第一力沿第一方向将第一流体推动至反应室的第一端口，控制第二电渗泵利用第二力沿第二方向将第二流体推动至反应室的第二端口，其中第一端口和第二端口是位置不同的端口，并且第一方向和第二方向不同；以及
对反应室中的反应物执行反应以产生产物，其中，当第一电渗泵将第一流体推动至反应室时以及当第二电渗泵将第二流体推动至反应室时执行反应。
30.根据权利要求29所述的计算机可读存储介质，其中，所述方法还包括：在执行反应之后控制第二电渗泵推动第二流体离开反应室。
31.一种可调节压力微反应器系统，包括：
反应室，包括第一端口和第二端口；
第一通道，与第一端口流体连通；
第二通道，与第二端口流体连通；
柔性隔膜，置于第二通道中，其中所述柔性隔膜配置为通过扩张和收缩来改变第二通道的开口的尺寸；
第一电渗泵，配置为经由第一通道将第一流体推动至反应室；
第二电渗泵，与柔性隔膜流体连通，所述第二电渗泵包括第二流体并配置为选择性地移动第二流体，以扩张所述隔膜并减小第二通道的开口，使得与反应室、第一通道、第二通道、第一电渗泵协作，在反应室内产生大于一个大气压的压力。
32.根据权利要求31所述的可调节压力微反应器系统，其中第二电渗泵还移动第二流体，以收缩所述隔膜并增大第二通道的开口。
33.一种用于调节微反应器系统中的压力的方法，所述微反应器系统包括反应室，其中，所述反应室接收至少一个反应物，并且对该反应物执行反应以产生产物，反应室包括与第一通道流体连通的第一开口以及与第二通道流体连通的第二开口，所述方法包括：
控制第一电渗泵利用第一力将第一流体推动至反应室；
控制第二电渗泵移动第二流体，以扩张第二通道内的隔膜并减小第二通道的开口，使得在反应室内产生大于一个大气压的压力；并且
对反应室中的反应物执行反应以产生产物，其中，在第一电渗泵将第一流体推动至反应室时以及在第二电渗泵移动第二流体以扩张隔膜时执行反应。
34.根据权利要求33所述的方法，还包括：
控制第二电渗泵移动第二流体，以收缩所述隔膜并增大第二通道的开口。
35.一种存储有计算机可执行指令的计算机存储介质，所述计算机可执行指令在由计算设备执行时使计算设备适合于执行用于调节微反应器系统中的压力的方法，所述微反应器系统包括反应室，所述反应室接收至少一个反应物，并且对该反应物执行反应以产生产物，所述反应室包括与第一通道流体连通的第一开口以及与第二通道流体连通的第二开口，所述方法包括：
控制第一电渗泵利用第一力将第一流体推动至反应室；
控制第二电渗泵移动第二流体，以扩张第二通道内的隔膜并减小第二通道的开口，使得在反应室内产生大于一个大气压的压力；并且
对反应室中的反应物执行反应以产生产物，其中，在第一电渗泵将第一流体推动至反应室时以及在第二电渗泵移动第二流体以扩张隔膜时执行反应。
36.根据权利要求35所述的计算机可读存储介质，其中该方法还包括：
控制第二电渗泵移动第二流体，以收缩所述隔膜并增大第二通道的开口。
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