曹 晔， 赵 方， 郭旭虹

（华东理工大学化学工程联合国家重点实验室，上海 200237）

1972 年，Fujishima 教授等[1]在TiO2电极上发现了水的光催化分解现象，取得了光催化的重大突破，从而迅速引起了研究者们对光催化过程的广泛关注。光催化使用“绿色的”、“无痕的”光子来激发反应，不仅反应条件更加温和，路径更短，还能够使一些无法通过热化学或电化学手段实现的反应得以实现[2-4]。然而，受Beer-Lambert 定律限制，即光强随着反应液液层厚度的增加呈指数级衰减，光催化反应在传统宏观反应器中存在光照强度分布不均匀的问题，不仅反应速率受到限制，反应的选择性也降低[5-6]。

自20 世纪90 年代微反应器的概念被提出以来，研究者们就尝试在微反应器中开展光催化反应，并取得较大的进展[7-9]。Bottecchia 等[10]以Ru(bpy)为催化剂，利用光催化作用实现了半胱氨酸及其衍生物的三氟甲基化。实验发现，在传统烧瓶中，即使反应液体积只有5 mL、收率达到约80%时停留时间也需要2 h，而在微反应器中，达到相似的收率停留时间只需要5 min。这是因为在微反应器中，传质效率得到极大提高，同时光照强度分布均匀，因此光反应速率加快，选择性提高。而且，在微反应器中进行光催化反应还能提高过程的可控性和安全性[11-13]。

在将光催化反应从传统宏观反应器中改为在微反应器中进行时，研究者们经常遇到一个挑战：当反应涉及固体时，微反应器会发生堵塞，此时研究者们不得不以牺牲反应收率为代价改变反应条件。例……