安全地优化更快的化学反应

北卡罗莱纳州立大学的研究人员开发了一种基于流量的高通量筛选技术，旨在提供一种更快、更安全、更便宜的方法来确定进行高压/高温催化化学反应的最佳条件。该技术侧重于氢甲酰化反应，用于制造各种商业产品。

“氢甲酰化反应是一种工业过程，用于制造从增塑剂到洗涤剂等各种产品，”北卡罗来纳州立大学化学和生物分子工程助理教授、该研究论文的通讯作者米拉德·阿博哈萨尼(Milad Abolhasani)说。“使用传统技术评估单一条件的测试和分析过程通常需要数天时间。我们现在可以在30分钟内完成。”

伊士曼化学公司(Eastman Chemical Company)外部创新经理道恩·梅森(Dawn Mason)说，沿着这条路线，伊士曼化学公司(Eastman Chemical Company)使用均质氢甲酰化工艺来制造二次材料，这些二次材料被用于油漆、药品和油墨等许多产品。

她说:“能够以比以前更安全、更迅速的方式提供技术改进，是我们与北卡罗来纳州立大学合作取得成功的原因。”

该技术使用11微升的小样本，而不是传统技术中使用的毫升。该技术还将试剂制备、反应过程和分析集成到一个序列中。

Abolhasani说:“大多数优化过程涉及在不同的工作站进行的多个步骤。“这是他们花这么长时间的原因之一。通过将这些步骤整合到一个连续的序列中，我们大大提高了这一过程的效率。”

高通量流动化学技术和更小的样本量也加快了反应的速度。但速度并不是唯一的优势，这项新技术也更安全。这是因为这些反应必须在高压和高温下进行，使用有毒和易燃的气体。

“我们的技术最大限度地减少了人类与这些气体的互动，因为大部分工作是由机器人完成的，”Abolhasani说。“此外，我们只使用60微升的这些气体，而传统技术使用几毫升或更多，这至少是两个数量级的差异，这意味着我们的过程更安全。”

相对较小的样本量也节省了资金。反应中使用的催化剂和配体都很昂贵。通过使用更小的样品，该工艺需要更少的昂贵配体和催化剂材料，将相关费用降低了两到三个数量级。

Abolhasani说:“最终，为这些反应开发一种更有效的技术是很重要的，因为它可以加快研发，使研究人员既可以改进制造工艺，又可以加快工业识别具有商业应用的新配体的能力。”

格雷戈里·黑尔是《工业安全与保安资源》(ISSSource.com)是一个新闻及资讯网站，内容涵盖制造业自动化领域的安全及保安事宜。本内容最初出现在ISSSource.com。ISSSource是CFE Media的内容合作伙伴。Chris Vavra编辑，CFE Media制作编辑，cvavra@cfemedia.com。

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