微反应器在聚合反应工程等化工、生物化工领域应用广泛，但是也面临共性挑战：(1)微反应器的反应通量较小，难以进行规模化制备，数增(number up)放大导致装备体系复杂、昂贵，尺寸放大(size up)带来微尺度效应迅速减弱甚至消失；(2)微反应器难以适应高分子量、高粘度聚合体系，时常伴随微反应器管路压力上升乃至堵塞的风险，文献报道的微反应器中包括可控自由基聚合在内的各类聚合反应产物的分子量均局限在中低水平。

针对上述问题，生工学院朱宁教授合作研究定义宏微反应器(Macro-microreactor)概念。基于计算流体力学模拟和实验验证，开发了兼具宏量制备和微尺度效应的宏微反应器，优化后的微结构特征尺度扩展至3.0-5.0 mm。与典型的微反应器相比(D=1.0 mm)，面向液-液均相反应体系，宏微反应器保持了相近的混合指数，压降降低超过95%，面向液-液非均相反应体系，宏微反应器的传质系数提升了7倍，压降降低了大约50%，为微反应器放大及其在聚合反应工程等领域的应用奠定了坚实基础。

上述工作得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金的支持，发表于AIChE Journal和Industrial & Engineering Chemistry Research，赵双飞副教授为第一作者，朱宁教授、材料学院胡欣教授、上海交大苏远海教授为通讯作者，郭凯教授为共同作者并提供了重要指导。

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.iecr.4c02598

https://aiche.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aic.18508

作者：赵双飞、朱宁；单位：生工学院；审核：庄伟