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華東理工大學(xué)郭旭虹教授:用化工微反應(yīng)器技術(shù)實(shí)現(xiàn)納米包覆與控釋

來(lái)源:華東理工大學(xué)      2019-11-13
導(dǎo)讀:11月8日下午,由華東理工大學(xué)校辦、教務(wù)處、學(xué)工部共同主辦,化工學(xué)院承辦的第47期“通海講堂”高端學(xué)術(shù)講座在奉賢校區(qū)通海廳舉行。華東理工大學(xué)郭旭虹教授應(yīng)邀帶來(lái)了題為“利用化工微反應(yīng)器技術(shù)實(shí)現(xiàn)納米包覆與控釋”的專題講座。講座由化工學(xué)院王銘緯老師主持。

郭旭虹從化工微反應(yīng)器技術(shù)的起源講起。這項(xiàng)技術(shù)的開發(fā)是為了強(qiáng)化并提高傳統(tǒng)化工生產(chǎn)過(guò)程中的傳質(zhì)與傳熱效率、能量利用率,從而進(jìn)行更復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)、提高反應(yīng)的安全性,同時(shí),還可以用于制備高性能的納米材料。近年來(lái),高性能的納米材料在許多領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用前景,因而受到了廣泛關(guān)注,比如載藥納米材料可以實(shí)現(xiàn)藥物的包埋、生物體內(nèi)血液長(zhǎng)循環(huán)、靶向治療疾病等,成像納米材料可以實(shí)現(xiàn)生物體內(nèi)疾病病灶的定位、鑒別、跟蹤等。郭旭虹講到,納米材料在應(yīng)用時(shí)有諸多的優(yōu)勢(shì),但是在進(jìn)一步規(guī)?;⒐I(yè)化生產(chǎn)納米材料時(shí)也遇到了很多新的問(wèn)題。其中,主要的問(wèn)題包括傳統(tǒng)制備方法的制備周期長(zhǎng)、產(chǎn)品產(chǎn)量不易提升,不容易通過(guò)工程方法調(diào)控材料的結(jié)構(gòu)與性能。

郭旭虹指出,通過(guò)借助化工微反應(yīng)器技術(shù),可以很好地解決上述存在的問(wèn)題?;の⒎磻?yīng)器技術(shù)主要是通過(guò)多種流體在微反應(yīng)器中的劇烈混合來(lái)實(shí)現(xiàn)納米材料的制備,材料的形成時(shí)間通常在幾十毫秒內(nèi)。相比于傳統(tǒng)制備方法需要的數(shù)天甚至更久的制備時(shí)間,微反應(yīng)器技術(shù)大大縮短了材料的制備時(shí)間,這使得材料的連續(xù)生產(chǎn)具有了可能性,同時(shí),通過(guò)高速流體混合制備材料也有利于生產(chǎn)的規(guī)模化與放大,有助于解決納米材料規(guī)模化與工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)的難題。

除了工業(yè)化優(yōu)勢(shì),郭旭虹還深入介紹了通過(guò)微反應(yīng)器技術(shù)制備出的納米材料的性能優(yōu)勢(shì)。通過(guò)調(diào)節(jié)制備過(guò)程中的工程因素,比如流體流速、流體混合時(shí)的雷諾數(shù)等,就可以便捷地控制納米材料的尺寸、形狀、內(nèi)部構(gòu)造等復(fù)雜結(jié)構(gòu)。同時(shí),經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的納米材料,在應(yīng)用時(shí)具有比普通納米材料更好的效果,比如優(yōu)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(yōu)化后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以提升載藥納米材料的藥物釋放性能。

在為學(xué)生普及了微反應(yīng)器及納米材料的基礎(chǔ)知識(shí)后,郭旭虹指出,這種微化工技術(shù)還可以用于解決我國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域存在的農(nóng)藥用量大、污染重的難題。通過(guò)微反應(yīng)器制備農(nóng)藥納米材料,農(nóng)藥的利用率(載藥率)得到有效的提升。相比傳統(tǒng)的農(nóng)藥制法,農(nóng)藥的損失大大降低了,這有效減少了農(nóng)藥的用量。同時(shí),結(jié)合特殊的納米結(jié)構(gòu),農(nóng)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(nóng)藥的安全、減量、增效應(yīng)用。

在報(bào)告中,郭旭虹還與學(xué)生分享了自己在求學(xué)、研究、工作中的成長(zhǎng)與收獲,向?qū)W生傳遞了不忘初心、勇于探索、堅(jiān)定不移的精神與品格。

學(xué)生在互動(dòng)環(huán)節(jié),與郭旭虹積極進(jìn)行交流。郭旭虹還就化學(xué)工程發(fā)展趨勢(shì)、學(xué)生在求學(xué)研究時(shí)的困惑等問(wèn)題,闡述了自己的看法。


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