【通海讲堂】郭旭虹教授讲述利用化工微反应器技术实现纳米包覆与控释
发布人: 管理员 发布时间: 2019-11-12 作者: 访问次数: 53

  11月08日下午,由校长办公室、教务处、学工部共同主办,化工学院承办的第四十七期“通海讲堂”高端学术讲座在奉贤校区通海厅举行。我校郭旭虹教授应邀带来了题为“利用化工微反应器技术实现纳米包覆与控释”的专题讲座。讲座由化工学院王铭纬老师主持。

   郭旭虹教授从化工微反应器技术的起源讲起,这项技术的开发是为了强化并提高传统化工生产过程中的传质与传热效率、能量利用率,从而进行更复杂的化学反应、提高反应的安全性,同时还可以用于制备高性能的纳米材料。近年来高性能的纳米材料在许多领域都有重要的应用前景,因而受到了广泛关注,比如载药纳米材料可以实现药物的包埋、生物体内血液长循环、靶向治疗疾病等,成像纳米材料可以实现生物体内疾病病灶的定位、鉴别、跟踪等。郭旭虹讲到,纳米材料在应用时有诸多的优势,但是在进一步规模化、工业化生产纳米材料时也遇到了很多新的问题。其中,主要的问题包括传统制备方法的制备周期长、产品产量不易提升,不容易通过工程方法调控材料的结构与性能。

   郭旭虹教授指出,通过借助化工微反应器技术,可以很好的解决上述存在的问题。化工微反应器技术主要是通过多种流体(含有不同溶质的溶液,如药物、成像剂等功能性物质,功能性高分子等稳定剂)在微反应器中的剧烈混合来实现纳米材料的制备,材料的形成时间通常在几十毫秒内。相比于传统制备方法需要的数天甚至更久的制备时间,微反应器技术大大缩短了材料的制备时间,这使得材料的连续生产具有了可能性,同时通过高速流体混合制备材料也有利于生产的规模化与放大,有助于解决了纳米材料规模化与工业化连续生产的难题。

   除了工业化优势,郭旭虹教授还深入介绍了通过微反应器技术制备出的纳米材料的性能优势。通过调节制备过程中的工程因素,比如流体流速、流体混合时的雷诺数等,就可以便捷地控制纳米材料的尺寸、形状、内部构造等复杂结构。同时,经过优化后的纳米材料,在应用时具有比普通纳米材料更好的效果,比如优化后的特殊形貌可以提升载药纳米材料的靶向送药能力、优化后的内部结构可以提升载药纳米材料的药物释放性能。

   在为学生普及了微反应器及纳米材料的基础知识后,郭旭虹教授指出,这种微化工技术还可以用于解决我国农业领域存在的农药用量大、污染重的难题。通过微反应器制备农药纳米材料,农药的利用率(载药率)得到有效的提升;相比于传统的农药制法,农药的损失大大降低了,这有效减少了农药的用量。同时,结合特殊的纳米结构,农药纳米材料的靶向杀虫妨害能力得到了提升。这些都有利于为农药的安全、减量、增效应用。

   在报告中,郭旭虹教授还与学生分享了自己在求学、研究、工作中的成长与收获,向学生传递了不忘初心、勇于探索、坚定不移的精神与品格。

    学生在互动环节,与郭旭虹教授积极进行交流。郭旭虹教授还就化学工程发展趋势、学生在求学研究时的困惑等问题,阐述了自己的看法。