郭旭虹從化工微反應(yīng)器技術(shù)的起源講起。這項技術(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,還可以用于制備高性能的納米材料。近年來,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現(xiàn)藥物的包埋、生物體內(nèi)血液長循環(huán)、靶向治療疾病等,成像納米材料可以實現(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)用時有諸多的優(yōu)勢,但是在進(jìn)一步規(guī)?;⒐I(yè)化生產(chǎn)納米材料時也遇到了很多新的問題。其中,主要的問題包括傳統(tǒng)制備方法的制備周期長、產(chǎn)品產(chǎn)量不易提升,不容易通過工程方法調(diào)控材料的結(jié)構(gòu)與性能。
郭旭虹指出,通過借助化工微反應(yīng)器技術(shù),可以很好地解決上述存在的問題?;の⒎磻?yīng)器技術(shù)主要是通過多種流體在微反應(yīng)器中的劇烈混合來實現(xiàn)納米材料的制備,材料的形成時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間,微反應(yīng)器技術(shù)大大縮短了材料的制備時間,這使得材料的連續(xù)生產(chǎn)具有了可能性,同時,通過高速流體混合制備材料也有利于生產(chǎn)的規(guī)?;c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,郭旭虹還深入介紹了通過微反應(yīng)器技術(shù)制備出的納米材料的性能優(yōu)勢。通過調(diào)節(jié)制備過程中的工程因素,比如流體流速、流體混合時的雷諾數(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,經(jīng)過優(yōu)化后的納米材料,在應(yīng)用時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)知識后,郭旭虹指出,這種微化工技術(shù)還可以用于解決我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域存在的農(nóng)藥用量大、污染重的難題。通過微反應(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,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、工作中的成長與收獲,向?qū)W生傳遞了不忘初心、勇于探索、堅定不移的精神與品格。
學(xué)生在互動環(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、學(xué)生在求學(xué)研究時的困惑等問題,闡述了自己的看法。
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