KR101321803B1 - Multi-channel microreactor, method of producing the same, and photosensitized oxygenation using the same - Google Patents

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Abstract

마이크로리액터, 그의 제조방법 및 그를 이용한 광산소화 반응방법이 개시되어 있다. 본 발명은 상층채널, 하층채널, 및 그들 사이에 접합되어 설치되는 기체투과막으로 구성되는 마이크로리액터로서, 상기 상층채널의 내측 상부면에 내화학성물질이 코팅된 코팅층을 구비한다. 또한, 본 발명의 마이크로리액터를 사용하는 광산소화반응 방법으로서, 일종 이상의 액체 용액을 상층채널에 투입시키고, 산소 기체를 하층채널에 투입시킨 후, 광원을 조사시켜 상층채널 내부에서 화학반응을 시켜 생성물을 획득하는 것을 특징으로 한다.A microreactor, a preparation method thereof, and a photooxidation reaction method using the same are disclosed. The present invention is a microreactor comprising an upper channel, a lower channel, and a gas permeable membrane bonded to them, and includes a coating layer coated with a chemical-resistant material on the inner upper surface of the upper channel. In addition, in the photooxidation reaction method using the microreactor of the present invention, at least one liquid solution is added to the upper channel, oxygen gas is introduced into the lower channel, and then irradiated with a light source to chemically react inside the upper channel. Characterized in obtaining.

Description

이중 채널 마이크로리액터, 그의 제조방법 및 그를 이용한 광산소화 반응방법{Multi-channel microreactor, method of producing the same, and photosensitized oxygenation using the same}Multi-channel microreactor, method of producing the same, and photosensitized oxygenation using the same

본 발명은 이중 채널 마이크로리액터에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기체 투과막으로 분리된 평행한 이중 채널의 내벽을 내화학성 물질로 코팅한 마이크로리액터와 이를 이용하여 광산소화 반응을 실행할 수 있도록 하여 생성물의 수율을 극대화시킬 수 있도록 한 이중 채널 마이크로리액터, 그의 제조방법 및 그를 이용한 광산소화 반응방법에 관한 것이다.The present invention relates to a dual channel microreactor, and more particularly, to a microreactor coated with a chemical resistant material on an inner wall of a parallel dual channel separated by a gas permeable membrane, and using the same to perform a photooxidation reaction of a product. The present invention relates to a dual channel microreactor capable of maximizing yield, a method for preparing the same, and a method for photooxidation using the same.

마이크로리액터(micro reactor)는 마이크로 화학공학에서 통상적으로 폭과 넓이가 수백 마이크로 이하의 채널로 구성된 반응기를 통칭하며, 유체가 미세 채널을 통과하면서 혼합되도록 하고, 혼합된 유체를 배출할 수 있는 반응기를 말한다. 마이크로리액터를 제작하는 기술은 전자공학에서 유래된 방법에서부터, 마이크로 식각기술, 최신의 초정밀 공정기술까지 다양하다. 이러한 선택의 다양성이 3차원 구조와 같이 다양한 형상의 제작을 가능하게 하였다. 기존의 반응기에 사용되었던 재료는 금속을 포함하여 실리콘, 유리, 고분자 재료 등이며, 특히 실리콘은 건식 또는 습식 식각을 이용한 반도체 공정에 주로 활용되고 있다.
Micro reactors are commonly referred to in microchemical engineering as reactors consisting of channels of several hundred microns or less in width and width, allowing the fluids to mix as they pass through the microchannels, and the reactors capable of discharging the mixed fluids. Say. Microreactor fabrication techniques range from electronic engineering to micro-etching techniques to the latest ultra-precision processing technologies. This variety of choices allowed the fabrication of various shapes such as three-dimensional structures. Materials used in the conventional reactors include silicon, glass, and polymer materials, including metals. In particular, silicon is mainly used in semiconductor processes using dry or wet etching.

마이크로리액터를 제작하는 기술은 본 출원인의 공개특허 제10-2011-0024992호 "고분자필름을 이용한 마이크로 리액터 및 이의 제조방법"에 개시되어 있다. 이 공개특허는 혼합될 유체가 투입되는 유체투입부, 투입된 유체가 혼합되는 유체혼합부와 혼합된 유체가 배출되는 유체배출부로 이루어지고, 상기 유체혼합부의 기재필름으로 사용되는 열가소성고분자 필름의 성질에 따라서 특정 유체에 대한 내성 및 내열성, 광투과성 등의 특성을 갖는 화학반응용 마이크로 리액터에 대한 기술이다.
The technique for manufacturing a microreactor is disclosed in the present applicant's Patent Publication No. 10-2011-0024992 "Micro reactor using a polymer film and a method for manufacturing the same." This patent is made up of a fluid input part into which the fluid to be mixed is introduced, a fluid mixing part into which the injected fluid is mixed, and a fluid discharge part from which the mixed fluid is discharged, and the properties of the thermoplastic polymer film used as the base film of the fluid mixing part. Therefore, it is a technique for a microreactor for chemical reaction having characteristics such as resistance to a specific fluid, heat resistance, light transmittance, and the like.

또한, 본 출원인의 등록특허 제10-0837829호(2008.06.05)는 무기고분자 및 친수성 고분자를 이용한 미세, 나노유체소자 및 MEMS 미세구조물 제조방법이 개시되어 있다.
In addition, the applicant's registered patent No. 10-0837829 (2008.06.05) discloses a method for producing fine, nanofluidic devices and MEMS microstructures using inorganic polymers and hydrophilic polymers.

또한, 본 발명자의 2010년에 발표한 논문 "Dual Channel Microreactor for Gas-Liquid Syntheses (Journal of the American Chemical Society, 132, 10102-10106, 2010)"에는 가스-액체 혼합을 위한 이중채널 마이크로리액터가 개시되어 있다. (도 1 및 도 2 참조)In addition, the article "Dual Channel Microreactor for Gas-Liquid Syntheses (Journal of the American Chemical Society, 132, 10102-10106, 2010)" published in 2010 by the present inventor discloses a dual channel microreactor for gas-liquid mixing. It is. (See Figs. 1 and 2)

이 논문에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 기체 투과막으로 분리된 이중 채널을 가진 마이크로리액터는 기체투과막을 사이에 두고 각각 상층채널과 하층채널로 구성된다. 이때, 빛 투과성이 좋은 고분자재료(polydimethylsiloxane (PDMS), Dow corning., USA)를 이용하여 300 ㎛ 너비와 200 ㎛ 깊이의 미세 상층채널을 형성하고, 같은 너비와 깊이의 미세 하층채널을 형성하며, 45 ㎛ 두께의 기체 투과막을 기체 투과성이 좋은 고분자 재료 (polydimethylsiloxane (PDMS), Dow corning., USA)를 이용하여 형성한 후, 각각의 상층 채널과 하층채널을 기체 투과막을 사이에 두고 적층하여 200g 이상의 금속 추를 올려놓은 뒤 70 ℃의 온도에서 3시간 동안 각 채널과 미세 막이 접합되도록 방치한 후 냉각시켜 제작하였다.According to this paper, as shown in Fig. 1, a microreactor having a dual channel separated by a gas permeable membrane is composed of an upper channel and a lower channel, respectively, with a gas permeable membrane therebetween. At this time, by using a high light-transmitting polymer material (polydimethylsiloxane (PDMS), Dow corning., USA) to form a fine upper layer of 300 ㎛ width and 200 ㎛ depth, to form a fine lower channel of the same width and depth, A gas permeable membrane having a thickness of 45 μm is formed using a polymer material having good gas permeability (polydimethylsiloxane (PDMS), Dow corning., USA), and then each of the upper and lower channels is laminated with the gas permeable membrane interposed therebetween and over 200 g. The metal weight was put up and left to allow the microfilm to be bonded to each channel at a temperature of 70 ° C. for 3 hours, and then cooled.

도 2는 이중 채널을 가진 마이크로리액터를 이용하여 기체와 액체의 혼합반응인 산화 헥 반응(oxidative heck reaction)을 실시한 것을 개략적으로 도시하고 있다.
FIG. 2 schematically illustrates an oxidative heck reaction, which is a mixture of gas and liquid, using a microreactor having a dual channel.

아울러, 광산소화 반응은 빛과 산소 기체를 이용한 반응으로 자연 친화적인 반응 중 가장 의미 있는 반응 중의 하나로 알려져 있다. 유기 합성 측면에서, 활성 단일 항 산소는 (singlet oxygen) 실험실 단계에서의 연구 외에도 의약, 정밀화학 등 다양한 분야에서 성공적으로 특성화되었다. 이러한 반응을 기존에는 전통적인 플라스크 반응기에서 수행하였는데, 빛의 존재 하에서 기체 산소를 끊임없이 액체 반응물에 공급하여 반응이 이루어졌다. 이러한 반응은 부피 대 낮은 이상 간 접촉 면적으로 인해 매우 낮은 광자의 흡수량을 보이게 되며 그 결과 장시간의 반응 시간이 필요하게 된다. 더욱이 활성 단일 항 산소의 유기 용매 내에서의 짧은 수명과 각 분자간의 긴 확산거리로 인해 반응 효율이 떨어지는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해 단일 모세관 마이크로리액터를 사용하는 시도가 보고되었다. 마이크로리액터의 광학 투명도와 짧은 빛의 거리는 플라스크 반응기와는 달리 충분한 빛의 양을 반응물에 제공한다. 하지만 단일 마이크로리액터에서의 기체와 액체의 이중상은 산소 화 반응에서 부족한 기체의 이동으로 인해 낮은 반응율을 보인다. In addition, the photooxidation reaction is a reaction using light and oxygen gas, and is known as one of the most meaningful reactions among natural friendly reactions. In terms of organic synthesis, active single anti-oxygen has been successfully characterized in a variety of fields, such as medicine, fine chemistry, in addition to research in the singlet oxygen phase. This reaction was conventionally carried out in a conventional flask reactor, in which the reaction was accomplished by constantly supplying gaseous oxygen to the liquid reactant in the presence of light. These reactions show very low photon absorption due to volume to low abnormal contact area, resulting in long reaction times. Furthermore, there is a disadvantage in that the reaction efficiency is lowered due to the short lifetime and the long diffusion distance between the molecules in the organic solvent of the active singlet oxygen. Attempts have been made to use a single capillary microreactor to overcome this drawback. The optical clarity of the microreactor and the short distance of light provide the reactant with a sufficient amount of light, unlike the flask reactor. However, the gas and liquid double phases in a single microreactor show low reaction rates due to the lack of gas transport in the oxygenation reaction.

이러한 이유로 반응은 종종 희석된 반응물 조건에서 이루어지거나 극단적인 조건의 높은 압력에서 이루어져야 한다. 이와 다른 방법으로 반응 액에 산소를 충분히 스며들게 한 후 반응하는 동안 산소의 공급이 끊임없이 이루어지도록 반응을 하였다. 하지만 이것은 전통적인 마이크로리액터의 측면에선 장시간의 반응 시간과 산소가스를 액체에 넣기 위한 과량의 용매 낭비로 인해 여전히 만족스럽지 않은 결과를 보여줬다. For this reason, the reaction often must be carried out at dilute reactant conditions or at high pressures in extreme conditions. In another way, the reaction solution was sufficiently infiltrated with oxygen and reacted to continuously supply oxygen during the reaction. However, this still shows unsatisfactory results on the side of traditional microreactors due to long reaction times and excess solvent waste to introduce oxygen gas into the liquid.

또한, 현재의 마이크로리액터의 주 재료로 사용되는 것 중 내성이 뛰어난 금속과 유리의 경우 마이크로리액터로서의 가공 시 많은 비용과 시간을 들이게 되는 단점이 있으며, 값이 싸고 제조 공정이 단순한 일반적으로 사용되는 물질인 폴리다이메틸실록산(polydimethylsiloxane (PDMS)) 은 그 물성이 유기 용매에 취약하여 여러 유기 합성 응용반응에 제한이 따른다. In addition, metal and glass, which are used as the main materials of current microreactors, have a disadvantage of costly and time-consuming processing as a microreactor, and are generally used materials that are inexpensive and have a simple manufacturing process. Phosphorus polydimethylsiloxane (PDMS) has a physical property that is vulnerable to organic solvents, thereby limiting various organic synthesis application reactions.

이러한 요소들에 의하여 기존의 마이크로리액터 내에서의 반응은 여전히 문제점을 보였으며, 기존의 플라스크 반응과 마이크로리액터의 단점을 보완하며 저비용 단순 공정을 통해 쉽고 빠르게 제작 가능할 수 있는 새로운 마이크로리액터의 도입이 필요하다.Due to these factors, the reaction in the conventional microreactor still shows a problem, and it is necessary to introduce a new microreactor that can be easily and quickly manufactured through a low-cost simple process and compensates for the disadvantages of the conventional flask reaction and the microreactor. Do.

또한, 종래의 플라스크 반응기 및 단일 모세관 마이크로리액터는 낮은 부피당 접촉 면적의 특성으로 인해 기체와 액체의 낮은 접촉 면적과 각각의 액적의 압력조절의 어려움이 있으며, 빛 투과율이 낮아 광산소화 반응을 위한 광원을 효과적으로 반응기 내부에 공급해 줄 수 없었고, 그 결과 장시간의 반응 시간과 산소 기체의 충분한 공급을 위한 용매의 낭비로 인해 마이크로리액터의 가동 조건이 제한되고 있는 실정이다. In addition, the conventional flask reactor and the single capillary microreactor have low contact area between gas and liquid and pressure control of each droplet due to the low contact volume per volume, and have low light transmittance to provide a light source for photooxidation reaction. It could not be effectively supplied into the reactor, and as a result, the operating conditions of the microreactor are limited due to a long reaction time and waste of a solvent for a sufficient supply of oxygen gas.

본 발명의 목적은 높은 빛 투과율과 내화학성이 우수한 물질로 제조된 이중 채널과 기체 투과막을 가지는 마이크로리액터를 사용함으로써, 고 효율의 광산소화 반응을 하여 높은 수율을 얻을 수 있도록 한 광산소화반응 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a photooxidation reaction method in which a microchannel reactor having a double channel and a gas permeable membrane made of a material having high light transmittance and chemical resistance is used to obtain a high yield by high efficiency photooxidation reaction. To provide.

본 발명의 다른 목적은 기체 투과막으로 분리된 평행한 이중 채널의 내벽을 내화학성 물질로 코팅함으로써, 유체의 독성에 대한 안전성을 확보할 수 있도록 한 마이크로리액터 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a microreactor and a method of manufacturing the same, which ensures safety against toxicity of a fluid by coating an inner wall of a parallel dual channel separated by a gas permeable membrane with a chemical resistant material.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 마이크로리액터는,In order to achieve the above object, the microreactor according to the present invention,

상층채널, 하층채널, 및 그들 사이에 접합되어 설치되는 기체투과막으로 구성되는 마이크로리액터에 있어서,In a microreactor comprising an upper channel, a lower channel, and a gas permeable membrane bonded to and installed therebetween,

상기 상층채널의 내측 상부면에 내화학성물질이 코팅된 코팅층을 구비하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises a coating layer coated with a chemical resistant material on the inner upper surface of the upper channel.

상층채널, 하층채널, 및 그들 사이에 접합되어 설치되는 기체투과막으로 구성되는 마이크로리액터에 있어서,In a microreactor comprising an upper channel, a lower channel, and a gas permeable membrane bonded to and installed therebetween,

상기 상층채널 또는 하층채널이 빛 투과성이 우수한 유리 또는 석영으로 제조되는 것을 특징으로 한다.The upper channel or the lower channel is characterized in that made of glass or quartz excellent in light transmittance.

상기 내화학성물질은, 폴리바이닐실라잔(polyvinylsilazane(PVSZ)), 폴리카르보실란(polycarbosilane(PCS)), 및 폴리에틸렌클리콜(polyethylene glycol(PEG)), 테트라에틸오쏘실리케이트(tetraethyl orthosilicate(TEOS)), 투명 불소고분자로부터 선택된 어느 하나의 물질인 것을 특징으로 한다.
The chemical resistant material is polyvinylsilazane (PVSZ), polycarbosilane (PCS), and polyethylene glycol (PEG), tetraethyl orthosilicate (TEOS) It is characterized in that any one material selected from transparent fluoropolymer.

본 발명에 따른 마이크로리액터의 제조방법은, Method for producing a microreactor according to the present invention,

고분자재료, 유리 또는 석영으로 상층 채널과 하층 채널을 형성하는 단계; 고분자재료 또는 다공성물질로 기체투과막을 형성하는 단계; 내화학성물질에 광 개시제와 열 개시제를 혼합하여 준비하는 단계; 상층채널 표면에 산소 플라즈마 처리하는 단계; 준비된 내화학성물질 혼합물을 상층채널에 스핀코팅하는 단계; 코팅이 완료된 상층채널을 평평한 유리를 이용하여 채널 이외의 부분을 닦아내는 단계; 상층채널을 경화시키는 단계; 및 경화가 완료된 상층채널과 하층채널의 사이에 기체 투과막을 위치시켜 접합시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Forming an upper channel and a lower channel from a polymer material, glass or quartz; Forming a gas permeable membrane from a polymer material or a porous material; Preparing a mixture of a photoinitiator and a thermal initiator with chemical resistance; Oxygen plasma treatment on the upper channel surface; Spin coating the prepared chemical resistant mixture on the upper channel; Wiping the portion other than the channel with the flat glass using the flat upper channel; Curing the upper channel; And placing and bonding a gas permeable membrane between the upper and lower channels, which are completely cured.

상기 고분자재료는 폴리디메틸실록산(PDMS)이고, 상기 내화학성물질은 폴리바이닐실라잔(PVSZ)인 것을 특징으로 한다.
The polymer material is polydimethylsiloxane (PDMS), and the chemical resistant material is polyvinyl silazane (PVSZ).

상기 스핀코팅하는 단계에 있어서, 코팅의 두께는 스핀코터의 rpm을 변화시킴에 따라 조절하는 것을 한다.
In the spin coating step, the thickness of the coating is adjusted by changing the rpm of the spin coater.

상기 경화 단계는, 자외선 경화기를 이용하여 경화시킨 후에 바로 120∼180도의 온도에서 열적 경화를 실시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The curing step is characterized in that it comprises a step of performing a thermal curing at a temperature of 120 to 180 degrees immediately after curing using an ultraviolet curing machine.

상기 접합 단계는, 110∼150도의 오븐에서 4∼12시간 동안 방치한 후 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The bonding step is characterized in that it comprises a step of cooling after leaving for 4 to 12 hours in an oven of 110 to 150 degrees.

본 발명에 따른 마이크로리액터를 이용한 광산소화반응 방법은, Photooxidation reaction method using a microreactor according to the present invention,

제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 기재된 마이크로리액터를 사용하는 광산소화반응 방법으로서, 일종 이상의 액체 용액을 상층채널에 투입시키고, 산소 기체를 하층채널에 투입시킨 후, 광원을 조사시켜 상층채널 내부에서 화학반응을 시켜 생성물을 획득하는 것을 특징으로 한다.
A photooxidation reaction method using the microreactor according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one liquid solution is introduced into the upper channel, oxygen gas is introduced into the lower channel, and the upper layer is irradiated with light. It is characterized by obtaining a product by chemical reaction inside the channel.

상기 산소기체는 하층채널로 투입되어 기체투과막을 통해 상층채널로 공급되는 것을 특징으로 한다.
The oxygen gas is introduced into the lower channel and is supplied to the upper channel through the gas permeable membrane.

광이 상기 상층채널의 상부로 투입되어, 상부채널에서 액체용액 및 산소와 함께 화학반응을 발생시키는 것으로 특징으로 한다.Light is introduced into the upper layer, characterized in that to generate a chemical reaction with the liquid solution and oxygen in the upper channel.

본 발명에 의해 제조되는 기체 투과막으로 분리되고 내화학성 물질로 구성된 이중 채널을 가진 마이크로리액터는 기체 투과막으로 인해 단위 면적당 기체와 액체의 넓은 접촉 면적을 갖는 특징을 가지고 있으며, 일련의 반응을 연속적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 재순환 반응을 가능하게 함으로써 다양한 촉매의 재순환과 광산소화 반응과 같은 광촉매 반응 및 독성과 폭발성이 강한 기체와 여러 유기 용매의 혼합 반응에 사용될 마이크로리액터의 응용을 기대할 수 있다. Microreactors having a dual channel separated by a gas permeable membrane made of the present invention and composed of chemically resistant materials have a feature of having a large contact area of gas and liquid per unit area due to the gas permeable membrane, and a series of reactions are continuously performed. In addition, the present invention can be expected to be applied to a microreactor to be used for photocatalytic reactions such as recycling and photooxidation of various catalysts and mixed reactions of highly toxic and explosive gases with various organic solvents. .

본 발명에 따른 마이크로리액터에 의하면, 폭발성과 독성을 지닌 다양한 기체를 안정하게 이용할 수 있다는 장점이 있다.According to the microreactor according to the present invention, there is an advantage in that a variety of gases having explosiveness and toxicity can be used stably.

본 발명에 의해 제조된 기체 투과막으로 분리되고 내화학성물질로 구성된 이중 채널을 가진 마이크로리액터는 기체투과막으로 두 개의 채널을 분리함으로써 종래의 단일 채널보다 단위 면적당 기체와 액체의 높은 접촉 면적을 갖게 되므로 높은 수율의 반응 결과물을 얻을 수 있는 장점이 있다.A microreactor having a dual channel separated by a gas permeable membrane prepared by the present invention and composed of a chemically resistant material has a higher contact area of gas and liquid per unit area than a conventional single channel by separating two channels with a gas permeable membrane. Therefore, there is an advantage that can obtain a high yield reaction product.

도 1는 종래의 마이크로리액터를 나타낸 단면도이다.
도 2은 종래의 마이크로리액터를 이용하여 기체와 액체의 혼합 반응인 산화 헥 반응(oxidative Heck reaction)의 모식도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 기체 투과막으로 분리되고 내화학성 물질로 코팅된 이중 채널 마이크로리액터에서의 광산소화반응을 나타낸 모식도이다.
도 4는 도 3의 마이크로리액터에 대한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 마이크로리액터를 이용한 광산소화 반응을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 광산소화반응을 나타낸 개략도이다.
도 7은 본 발명에 따른 이중채널 구조의 마이크로리액터을 도시한 광학 이미지이다.
도 8은 PDMS, 유리 및 PVSZ가 코팅된 PDMS 칩이 자외선-가시광선 범위 내에서 광을 투과하는 성능을 비교하여 나타낸 그래프이다.
1 is a cross-sectional view showing a conventional microreactor.
Figure 2 shows a schematic diagram of the oxidative Heck reaction (oxidative Heck reaction) which is a mixture reaction of gas and liquid using a conventional microreactor.
Figure 3 is a schematic diagram showing the photooxidation reaction in a dual channel microreactor separated by a gas permeable membrane and coated with a chemical resistant material according to the present invention.
4 is a cross-sectional view of the microreactor of FIG. 3.
5 is a view schematically showing a photooxidation reaction using a microreactor according to the present invention.
6 is a schematic view showing a photooxidation reaction according to the present invention.
7 is an optical image showing a microreactor having a dual channel structure according to the present invention.
FIG. 8 is a graph showing the performance of PDMS, glass and PVSZ coated PDMS chips in the transmission of light within the ultraviolet-visible range.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 마이크로리액터, 그 제조방법 및 그를 이용한 광산소화반응 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to a microreactor according to various embodiments of the present invention, a manufacturing method and a photooxidation reaction method using the same.

본 발명에 따른 마이크로리액터는 기체 투과막으로 분리된 이중 채널로 구성되며, 상기 이중 채널에는 내화학성 물질이 코팅되어 있다.The microreactor according to the present invention is composed of a dual channel separated by a gas permeable membrane, and the dual channel is coated with a chemical resistant material.

상기 마이크로리액터의 기체 투과막은 평평한 플라스틱 물질 위에 기체투과성을 지닌 고분자 재료를 스핀 코팅(spin coating)하여 제조하거나 통상의 상업적으로 이용 가능한 다공성의 박막을 포함하며, 기체 투과성을 갖는 폴리다이메틸실록산 (polydimethylsiloxane (PDMS)), 불소 고분자, 고어 시트(gore sheet)와 알루미니아(aluminia), 지르코니아(zirconia), 타이타니아(titania), 및 실리콘카바이드(silicon carbide(SiC))로 이루어진 세라믹 투과막, 또는 음극산화알루미늄 (anodic aluminum oxide(AAO))과 같은 금속으로 구성된 물질들이 이에 해당된다. The gas permeable membrane of the microreactor may be prepared by spin coating a polymer material having gas permeability on a flat plastic material or include a conventional commercially available porous thin film, and has a gas permeability polydimethylsiloxane (polydimethylsiloxane). (PDMS)), a ceramic permeable membrane consisting of fluorine polymer, gore sheet and aluminia, zirconia, titania, and silicon carbide (SiC), or cathodic oxidation This includes materials consisting of metals such as aluminum (anodic aluminum oxide (AAO)).

이중의 미세 채널과 기체투과막의 접합공정은 고분자 재료의 용융점 아래의 온도로 가온 가압시켜 기체 투과막을 기준으로 두 개의 채널을 일체로 접합시키는 것이나 물리적 힘으로 결합시키는 공정을 포함한다.The joining process of the dual microchannels and the gas permeable membrane includes a process of integrally joining two channels based on the gas permeable membrane or bonding them by physical force by heating and pressing to a temperature below the melting point of the polymer material.

또한, 상기 이중의 미세 채널은 유체가 유입되는 유체 투입부, 투입된 유체가 흐르는 미세 채널부 또는 유입된 유체가 배출되는 유체 배출부를 형성하며, 유리와 폴리다이메틸실록산(polydimethylsiloxane (PDMS)) 및 빛 투과성이 좋은 물질로 제조된다.In addition, the dual microchannels form a fluid inlet through which the fluid is introduced, a microchannel unit through which the introduced fluid flows, or a fluid outlet through which the introduced fluid is discharged, and includes glass, polydimethylsiloxane (PDMS), and light. It is made of a material with good permeability.

상기 미세 채널은 수 마이크론으로부터 수백 마이크론의 두께와 수 마이크론으로부터 수 밀리미터의 너비로 사용 목적에 따라 미세 채널의 깊이와 너비를 조절하여 제조될 수 있다.The microchannels can be prepared by adjusting the depth and width of the microchannels according to the purpose of use with a thickness of several hundred microns from several microns and a width of several millimeters from several microns.

또한, 상기 기체 투과막으로 분리된 이중 채널을 가진 마이크로리액터를 이용한 광산소화 반응은 기존의 플라스크 반응기에서의 낮은 기체와 액체의 접촉면적과 낮은 광자(photon)의 공급으로 인한 낮은 반응 수율을 획기적으로 상승시킬 수 있는 것이다.
In addition, the photooxidation reaction using a micro-reactor having a dual channel separated by the gas permeation membrane dramatically reduces the reaction yield due to the low gas and liquid contact area and the low photon supply in the conventional flask reactor. It can be raised.

본 발명에 따른 마이크로리액터의 미세 채널에 코팅되는 내화학성물질은 내화학성과 빛 투과율이 우수한 물질로서, 폴리바이닐실라잔(polyvinylsilazane(PVSZ)), 폴리카르보실란(polycarbosilane (PCS)), 및 폴리에틸렌클리콜(polyethylene glycol(PEG)), 테트라에틸오쏘실리케이트(tetraethyl orthosilicate(TEOS)), 투명 불소고분자로부터 선택된 어느 하나의 물질인 것이 바람직하다. 그러나, 내화학성 물질은 여기에 국한된 것이 아니고 다양한 유기 및 무기 복합재료들로부터 선택적으로 사용될 수 있는 것이다.
Chemical resistant material coated on the microchannel of the microreactor according to the present invention is a material having excellent chemical resistance and light transmittance, polyvinylsilazane (PVSZ), polycarbosilane (PCS), and polyethylene It is preferable that the substance is any one selected from a polyethylene glycol (PEG), tetraethyl orthosilicate (TEOS), and a transparent fluoropolymer. However, the chemical resistant material is not limited thereto and can be selectively used from various organic and inorganic composite materials.

본 발명에 의해 제조된 기체 투과막으로 분리되고 내화학성물질로 구성된 이중 채널을 가진 마이크로리액터는 기체투과막으로 두 개의 채널을 분리함으로써 종래의 단일 채널보다 단위 면적당 기체와 액체의 높은 접촉 면적을 갖게 되므로 높은 수율의 반응 결과물을 얻을 수 있는 장점이 있으며, 특히 내화학성물질이 사용되어 독성이나 유기화학 반응에 안정하게 이용될 수 있는 장점이 있다.
A microreactor having a dual channel separated by a gas permeable membrane prepared by the present invention and composed of a chemically resistant material has a higher contact area of gas and liquid per unit area than a conventional single channel by separating two channels with a gas permeable membrane. Therefore, there is an advantage to obtain a high yield of the reaction result, in particular the chemical resistance is used has the advantage that can be used stably in toxic or organic chemical reactions.

특히, 상기 광산소화 반응은 일련의 반응을 연속적으로 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 재순환 반응을 가능하게 함으로써 다양한 마이크로리액터의 응용을 기대할 수 있는 것이다.
In particular, the photooxidation reaction can be expected not only to continuously perform a series of reactions, but also to the recycling reaction to enable the application of various microreactors.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 마이크로리액터는 상층채널(1), 하층채널(2), 및 그들 사이에 접합되어 설치되는 기체투과막(3)으로 구성되는데, 상기 상층채널(1)의 내측 상부면에는 내화학성물질이 코팅된 코팅층(5)이 도입될 수 있다.As shown in Figures 3 and 4, the microreactor according to the present invention is composed of an upper channel (1), a lower channel (2), and a gas permeable membrane (3) bonded and installed therebetween, the upper layer A coating layer 5 coated with a chemical resistant material may be introduced into the inner upper surface of the channel 1.

상기와 같은 내화학성 물질(5)은 응용분야에 따라서 하층채널(2)에도 코팅될 수 있음은 물론이다.The chemical resistant material 5 as described above may be coated on the lower channel 2 according to the application.

도 4의 마이크로리액터의 단면사진을 보면, 상부채널(1)에 코팅된 코팅층(5)은 상부에서 5∼15㎛ 이고 코너부에서 20∼150㎛ 의 범위인 것이 바람직하다.
Looking at the cross-sectional picture of the microreactor of Figure 4, the coating layer 5 coated on the upper channel 1 is preferably in the range of 5 to 15㎛ at the top and 20 to 150㎛ at the corner.

본 발명에서는 마이크로리액터의 미세 채널에 코팅 용도로 내화학성이 우수한 폴리바이닐실라잔(PVSZ)을 주로 사용하고 있지만, 상기에 언급된 바와 같이 이에 국한되지 않고 다양한 내화학성 물질들이 이중 채널 구조를 가지는 마이크로리액터 제조에 활용될 수 있다. In the present invention, polyvinylsilazane (PVSZ) having excellent chemical resistance is mainly used for coating in the microchannel of the microreactor, but as mentioned above, various chemical resistant materials have a dual channel structure. It can be utilized in reactor manufacturing.

도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 광산소화반응용 마이크로리액터의 제조방법에 대해 살펴보면 다음과 같다.Referring to Figure 5, looking at the manufacturing method of the microreactor for photo-oxidation reaction according to the present invention.

1. 상층 채널과 하층 채널을 형성한다.1. Form the upper and lower channels.

빛 투과성이 좋은 고분자 재료(polydimethylsiloxane (PDMS), Dow corning., USA), 유리 또는 석영을 이용하여 300 ㎛ 너비와 200 ㎛ 깊이의 미세 상층 채널을 형성하고, 같은 너비와 깊이의 하층 미세 채널을 형성한다. Using a high light-transmitting polymer material (polydimethylsiloxane (PDMS), Dow corning., USA), glass or quartz to form a fine upper layer 300 μm wide and 200 μm deep, and to form a lower fine channel of the same width and depth do.

2. 기체투과막을 형성한다.2. Form a gas permeable membrane.

45 ㎛ 두께의 기체 투과막을 기체 투과성이 좋은 고분자 재료(polydimethylsiloxane (PDMS), Dow corning., USA) 또는 다공성물질을 이용하여 형성한다. A gas permeable membrane having a thickness of 45 μm is formed using a polymer material having good gas permeability (polydimethylsiloxane (PDMS), Dow corning, USA) or a porous material.

3. 내화학성물질인 폴리바이닐실라잔(polyvinylsilazane (PVSZ (KiON-VL20)), claiant, USA)에 광 개시제와 열 개시제를 혼합하여 준비한다. 이는, 내화학성 물질이 광이나 열에 의해 쉽게 경화될 수 있도록 하기 위함이다.3. A photoinitiator and a thermal initiator are prepared by mixing polyvinylsilazane (PVSZ (KiON-VL20)), claiant, USA, which is a chemical resistant material. This is to allow the chemical resistant material to be easily cured by light or heat.

4. 상층채널 표면에 산소 플라즈마 처리를 한다.4. Oxygen plasma treatment is applied to the upper channel surface.

5. 준비된 폴리바이닐실라잔 혼합물을 상층채널에 코팅한다.5. Coat the prepared polyvinylsilazane mixture on the upper channel.

폴리바이닐실라잔 혼합물을 스핀코터를 이용하여 1000∼2000rpm에서 40∼60초 동안 스핀코팅을 해준다. 이때, 코팅의 두께는 스핀코터의 rpm을 변화시킴에 따라 10∼40㎛의 두께까지 조절할 수 있다.The polyvinylsilazane mixture is spin coated using a spin coater at 1000 to 2000 rpm for 40 to 60 seconds. At this time, the thickness of the coating can be adjusted to a thickness of 10 to 40㎛ by changing the rpm of the spin coater.

6. 코팅이 완료된 상층채널을 평평한 유리를 이용하여 채널 이외의 부분을 닦아낸다.6. Wipe the non-channel areas with flat glass on the top layer channels that have been coated.

7. 상층채널을 경화시킨다.7. Cure the upper channel.

30분간 자외선 경화기(λ= 250-400nm)를 이용하여 경화시킨 후에 바로 120∼180도의 온도에서 열적 경화를 실시한다. 이때, 120∼180도에서 3시간 경화를 시킨 후 점차 단계적으로 온도를 하강시켜 채널의 온도를 식혀준다.After curing for 30 minutes using an ultraviolet curing machine (λ = 250-400nm), the thermal curing is performed at a temperature of 120 to 180 degrees immediately. At this time, after curing for 3 hours at 120 to 180 degrees gradually lower the temperature to cool the temperature of the channel.

8. 경화가 완료된 상층채널과 하층채널의 사이에 기체 투과막을 위치시켜 접합시킨다.8. A gas permeable membrane is placed between the upper and lower channels which are cured and bonded.

상기 상층채널, 기체투과막 및 하층채널을 제 위치에 위치시키고, 200g 이상의 금속 추를 올려놓은 뒤 70 ℃의 온도에서 3시간 동안 각 채널과 기체 투과막이 접합되도록 방치한 후, 접합 공정의 완성을 위해 110∼150도의 오븐에서 4∼12시간 동안 방치한 후 냉각시켜 제작한다.
After placing the upper channel, the gas permeable membrane and the lower channel in place, put a metal weight of 200g or more and leave each channel and the gas permeable membrane bonded for 3 hours at a temperature of 70 ℃, then complete the bonding process In order to produce it for 4 to 12 hours in an oven at 110 to 150 degrees, it is cooled and manufactured.

상기의 제조방법에 의해 제작된 마이크로리액터는 내화학성 물질인 폴리바이닐실라잔(PVSZ)이 코팅되어 있기 때문에, 코팅되지 않은 마이크로리액터의 채널에서보다 벽을 통해 확산이 거의 이루어지지 않거나 장시간 동안 확산이 이루어지는 것을 방지할 수 있게 된다.
Since the microreactor manufactured by the above method is coated with chemically resistant polyvinylsilazane (PVSZ), diffusion through the wall is hardly achieved or diffusion for a long time than in the channel of the uncoated microreactor. Can be prevented.

이하, 다양한 실시 예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이때, 하기의 실시 예들은 설명의 목적을 위한 것으로서, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to various embodiments. At this time, the following embodiments are for the purpose of explanation, the present invention is not limited thereto.

[실시예 1]Example 1

빛 투과성이 좋은 고분자 재료(polydimethylsiloxane (PDMS), Dow corning., USA)을 이용하여 300 ㎛ 너비와 200 ㎛ 깊이의 미세 상층 채널을 형성하고, 같은 너비와 깊이의 하층 미세 채널을 형성한다. 그리고, 45 ㎛ 두께의 기체 투과막을 기체 투과성이 좋은 고분자 재료(polydimethylsiloxane (PDMS), Dow corning., USA)를 이용하여 형성한다. 준비된 상층채널 표면에 산소 플라즈마 처리를 한 후, 미리 광 개시제와 열 개시제를 혼합한 폴리바이닐실라잔(polyvinylsilazane (PVSZ (KiON-VL20)), claiant, USA)을 스핀코터를 이용하여 2000rpm에서 60초 동안 스핀코팅을 해준다. 코팅이 완료된 채널을 준비된 평평한 유리를 이용하여 채널 이외의 부분을 닦아내고 30분간 자외선 경화기(250-400nm)를 이용하여 경화시킨 후에 바로 180도의 온도에서 열적 경화를 실시한다. 이때, 180도에서 3시간 경화를 시킨 후 점차 단계적으로 온도를 하강시켜 채널의 온도를 식혀준다. 경화가 완료된 상층채널과 하층채널의 사이에 기체 투과막을 위치시켜 200g 이상의 금속 추를 올려놓은 뒤 70 ℃의 온도에서 3시간 동안 각 채널과 기체 투과막이 접합되도록 방치한 후, 접합 공정의 완성을 위해 150도의 오븐에서 4시간 동안 방치한 후 냉각시켜 제작하였다.
Using a high light-transmitting polymer material (polydimethylsiloxane (PDMS), Dow corning, USA) to form a fine upper layer of 300 ㎛ width and 200 ㎛ depth, and to form a lower micro channel of the same width and depth. A 45 μm thick gas permeable membrane is formed using a polymer material having good gas permeability (polydimethylsiloxane (PDMS), Dow corning., USA). After oxygen plasma treatment on the prepared upper channel surface, polyvinylsilazane (PVSZ (KiON-VL20)), claiant, USA), in which a photoinitiator and a thermal initiator were mixed in advance, was used for 60 seconds at 2000 rpm using a spin coater. Spin coating. The coated channel is wiped with the prepared flat glass, and the part other than the channel is wiped and cured by using an ultraviolet curing machine (250-400 nm) for 30 minutes, followed by thermal curing at a temperature of 180 degrees. At this time, after curing for 3 hours at 180 degrees gradually cools the temperature of the channel by gradually decreasing the temperature. After placing the gas permeable membrane between the upper and lower channels where the hardening is completed, put a metal weight of 200g or more and leave each channel and the gas permeable membrane bonded for 3 hours at a temperature of 70 ° C. After cooling for 4 hours in an oven at 150 degrees it was produced by cooling.

[실시예 2][Example 2]

실시예 1의 방법에 의해 제조된 내화학성 물질로 코팅된 이중 채널을 가진 마이크로리액터를 이용하여 광산소화 반응을 실시하였다. 3.5 mmol의 (-)-시트로넬 (citrinellol) 용액을 3 ml의 아세토나이트릴(acetonitrile)이 들어있는 유리병에 담은 후 교반기를 이용하여 섞어준 후 유리 주사기에 담아 이중 채널의 상단 부분의 유체투입구에 투입시킨다. 같은 방법으로 0.035 mmol의 메틸렌 블루(methylene blue) 용액을 7 ml의 아세토나이트릴이 들어있는 유리병에 담은 후 유리 주사기에 담아 이중 채널 상단 부분의 두 번째 유체투입구에 투입시킨다. 산소 기체는 플라스틱 주사기에 담아 이중 채널의 하단 부 유체투입구에 넣어주었다. 마이크로리액터 위에 16W LED 광원을 조사시키고 반응이 진행되고 난 후 반응물은 갈색의 유리병에 담아 보관하였다. 보관된 반응물은 메탄올에서 NaBH4로 정제 후 1H NMR 로 분석하였다. (도 6 참조)
The photooxidation reaction was carried out using a microreactor having a dual channel coated with a chemical resistant material prepared by the method of Example 1. 3.5 mmol (-)-citrinellol solution is placed in a glass bottle containing 3 ml of acetonitrile, mixed using a stirrer and placed in a glass syringe to provide fluid at the top of the dual channel. Put it in the slot. In the same way, 0.035 mmol of methylene blue solution is placed in a glass bottle containing 7 ml of acetonitrile, and then put in a glass syringe into the second fluid inlet at the top of the dual channel. Oxygen gas was placed in a plastic syringe into the lower fluid inlet of the dual channel. After irradiating the 16W LED light source on the microreactor, the reaction was stored in a brown glass bottle. The stored reaction was purified by NaBH 4 in methanol and analyzed by 1H NMR. (See Fig. 6)

상기 실시예 2에서의 광산소화반응에 대한 반응식은 다음과 같다.The reaction formula for the photooxidation reaction in Example 2 is as follows.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure 112011070791189-pat00001

Figure 112011070791189-pat00001

상기 실시예 2에서의 생성물의 수율을 나타낸 결과가 표 1에 나타나 있다.Table 1 shows the results showing the yield of the product in Example 2.

Figure 112011070791189-pat00002
Figure 112011070791189-pat00002

상기 표 1에 기재된 바와 같이, 하나의 채널에서보다는 이중 채널에서의 생성물 수율이 월등히 높게 나타나고 있다. 이는 내화학성물질이 코팅되어 있으면서도 광투과성이 우수한 채널구조를 가짐으로써 가능한 것이다. As shown in Table 1 above, the product yield in the dual channel is significantly higher than in one channel. This is possible by having a channel structure excellent in light transmittance while being coated with a chemical resistant material.

특히, Entry 1번의 수율은 Entry 2번의 수율보다 10배 정도 높고, Entry 4번의 수율은 Entry 5번의 수율보다 50배나 높게 나타나고 있다.
In particular, the yield of Entry 1 is about 10 times higher than that of Entry 2, and the yield of Entry 4 is 50 times higher than the yield of Entry 5.

도 8은 PDMS, 유리 및 PVSZ가 코팅된 PDMS 칩(PDMS-Kion; 10 μm PVSZ thickness)이 자외선-가시광선 범위 내에서 광을 투과하는 성능을 비교하여 나타낸 그래프이다.FIG. 8 is a graph showing a comparison of PDMS, glass, and PVSZ coated PDMS chips (PDMS-Kion; 10 μm PVSZ thickness) for transmitting light within the ultraviolet-visible range.

도 8에 나타난 바와 같이, PVSZ가 코팅된 칩은 상기 측정범위에서 90% 이상의 우수한 투과성능을 보여주고 있다.
As shown in FIG. 8, the PVSZ-coated chip shows excellent transmittance of 90% or more in the measurement range.

또한, 도 1에 도시된 종래의 내화학성 물질이 코팅되지 않은 마이크로리액터는 광산소화반응에서 사용하면 채널의 팽창 문제 때문에 하루 이상을 사용할 수가 없는 문제가 있었지만, 본 발명에 따른 PVSZ가 코팅된 마이크로리액터는 PDMS를 통한 확산을 방지할 수 있기 때문에, 광산소화반응에서도 장기간 동안 사용해도 팽창의 문제가 발생하지 않는다는 장점이 있는 것이다.
In addition, the conventional micro-reactor not coated with a chemical resistant material shown in Figure 1 has a problem that can not be used for more than one day because of the expansion problem of the channel when used in the photooxidation reaction, PVSZ-coated microreactor according to the present invention Since it is possible to prevent diffusion through PDMS, there is an advantage that the problem of expansion does not occur even if used for a long time in the photo-oxidation reaction.

즉, 본 발명에 따른 광산소화 반응은 생성물의 수율을 극대화시키기 위하여 이중 채널의 마이크로리액터를 이용한 것이다. That is, the photooxidation reaction according to the present invention uses a dual channel microreactor to maximize the yield of the product.

이때, 하층채널에 공급되어 이동하는 산소가 상층채널로 충분히 공급될 수 있도록 함과 동시에, 상층채널에 공급되어 반응하는 용매들에 의한 팽창문제를 극복하기 위해 상층채널의 상부 내측면에 PVSZ를 코팅하는 것을 주된 특징으로 하고 있다. 이때, PVSZ를 코팅한 상층채널에서의 광투과성이 우수해야 하는데 본 발명에서는 이를 극복할 수 있다는 장점이 있는 것이다.
At this time, PVSZ is coated on the upper inner surface of the upper channel to overcome the expansion problem caused by the solvents supplied and reacted to the upper channel while allowing oxygen to be supplied to the lower channel to be sufficiently supplied to the upper channel. It is a main feature to do. In this case, the light transmittance in the upper layer channel coated with PVSZ should be excellent, but in the present invention, there is an advantage that it can be overcome.

결국, 본 발명에 따른 마이크로리액터를 이용한 광산소화반응은 일반 배치반응기(batch reactor)에서 이루어지는 반응시간보다 크게 줄어드는데, 예를 들면 수시간 걸리는 것이 수분이면 반응이 이루어지게 된다.As a result, the photooxidation reaction using the microreactor according to the present invention is greatly reduced than the reaction time performed in a general batch reactor, for example, the reaction takes place if it takes several hours.

1: 상층채널 2: 하층채널
3: 기체투과막 5: 코팅층
1: upper channel 2: lower channel
3: gas permeable membrane 5: coating layer

Claims (11)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 고분자재료, 유리 또는 석영으로 상층 채널과 하층 채널을 형성하는 단계;
고분자재료 또는 다공성물질로 기체투과막을 형성하는 단계;
내화학성물질에 광 개시제와 열 개시제를 혼합하여 준비하는 단계;
상층채널 표면에 산소 플라즈마 처리하는 단계;
준비된 내화학성물질 혼합물을 상층채널에 스핀코팅하는 단계;
코팅이 완료된 상층채널을 평평한 유리를 이용하여 채널 이외의 부분을 닦아내는 단계;
상층채널을 경화시키는 단계; 및
경화가 완료된 상층채널과 하층채널의 사이에 기체 투과막을 위치시켜 접합시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로리액터의 제조방법.
Forming an upper channel and a lower channel from a polymer material, glass or quartz;
Forming a gas permeable membrane from a polymer material or a porous material;
Preparing a mixture of a photoinitiator and a thermal initiator with chemical resistance;
Oxygen plasma treatment on the upper channel surface;
Spin coating the prepared chemical resistant mixture on the upper channel;
Wiping the portion other than the channel with the flat glass using the flat upper channel;
Curing the upper channel; And
And placing and bonding a gas permeable membrane between the upper and lower channels, where the hardening is completed, to bond the gas permeable membrane.
제 4항에 있어서,
상기 고분자재료는 폴리디메틸실록산(PDMS)이고, 상기 내화학성물질은 폴리바이닐실라잔(PVSZ)인 것을 특징으로 하는 마이크로리액터의 제조방법.
5. The method of claim 4,
The polymer material is polydimethylsiloxane (PDMS), and the chemical resistant material is polyvinyl silazane (PVSZ).
제 4항에 있어서,
상기 스핀코팅하는 단계에 있어서,
코팅의 두께는 스핀코터의 rpm을 변화시킴에 따라 조절하는 것을 특징으로 하는 마이크로리액터의 제조방법.
5. The method of claim 4,
In the spin coating step,
The thickness of the coating is controlled by varying the rpm of the spin coater manufacturing method of the microreactor.
제 4항에 있어서,
상기 경화 단계는,
자외선 경화기를 이용하여 경화시킨 후에 바로 120∼180도의 온도에서 열적 경화를 실시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로리액터의 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the curing step comprises:
A method for producing a microreactor comprising thermally curing at a temperature of 120 to 180 degrees immediately after curing using an ultraviolet curing machine.
제 4항에 있어서,
상기 접합 단계는,
110∼150도의 오븐에서 4∼12시간 동안 방치한 후 냉각시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로리액터의 제조방법.
5. The method of claim 4,
In the joining step,
Method of producing a microreactor comprising the step of cooling for 4 to 12 hours in an oven of 110 to 150 degrees.
상층채널, 하층채널 및 그들 사이에 접합되어 설치되는 기체투과막으로 구성되며, 상기 상층채널의 내측 상부면에 내화학성물질이 코팅된 코팅층이 마련되고, 상기 상층채널 또는 하층채널이 빛 투과성이 우수한 유리 또는 석영으로 제조된 마이크로리액터를 사용하는 광산소화반응 방법으로서,
일종 이상의 액체 용액을 상층채널에 투입시키고, 산소 기체를 하층채널에 투입시킨 후, 광원을 조사시켜 상층채널 내부에서 화학반응을 시켜 생성물을 획득하는 것을 특징으로 하는 마이크로리액터를 이용한 광산소화반응 방법.
Comprising an upper channel, a lower channel and a gas permeable membrane bonded to them, a coating layer coated with a chemical resistant material is provided on the inner upper surface of the upper channel, the upper channel or the lower channel is excellent in light transmission A photooxidation method using a microreactor made of glass or quartz,
A method of photooxidation using a microreactor, wherein at least one liquid solution is added to an upper channel, oxygen gas is introduced to a lower channel, and a light source is irradiated to perform a chemical reaction inside the upper channel to obtain a product.
제 9항에 있어서,
상기 산소기체는 하층채널로 투입되어 기체투과막을 통해 상층채널로 공급되는 것을 특징으로 하는 마이크로리액터를 이용한 광산소화반응 방법.
The method of claim 9,
The oxygen gas is introduced into the lower channel and supplied to the upper channel through a gas permeable membrane.
제 9항 또는 제 10항에 있어서,
광이 상기 상층채널의 상부로 투입되어, 상부채널에서 액체용액 및 산소와 함께 화학반응을 발생시키는 것으로 특징으로 하는 광산소화반응 방법.
11. The method according to claim 9 or 10,
Light is injected into the upper portion of the upper channel, the photooxidation reaction method characterized in that to generate a chemical reaction with the liquid solution and oxygen in the upper channel.
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