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嵌段流由互不相溶的连续相载液和反应液滴相组成,连续相载液浸润并包覆微通道,反应液滴分散在连续相载液中。与常规化学反应形式相比,嵌段流具有混合迅速、传热效率高和滞留时间分布窄等特点。本文利用嵌段流微化学反应技术,开展斯蒂芬酸铅(LTNR)、斯蒂芬酸钡(BaTNR)和铅钡共晶(Pb0·BaTNR)三种典型硝基苯酚类起爆药的合成及结晶过程研究。主要研究内容及结论如下:(1)搭建了嵌段流微化学反应系统,主要包括微流体驱动模块、嵌段流微化学反应模块、液滴存储芯片模块和结晶图像在线采集模块。(2)运用正交实验分析方法,获得了嵌段流微化学反应合成LTNR的最优合成条件:硝酸铅溶液(pH值4.0,浓度0.15M),斯蒂芬酸镁溶液(pH值4.0,浓度0.15M),反应温度70℃。LTNR结晶过程的在线研究结果表明,在反应液滴形成后的4min时间内LTNR晶体成核,4min-9min内晶体生长迅速,9min-54min内晶体生长速度明显减缓,在54min后晶体停止生长。(3)运用正交实验分析方法,获得了嵌段流微化学反应合成Ba(TNR)的最优合成条件:硝酸钡溶液(pH值5.5,浓度0.20M),斯蒂芬酸镁溶液(pH值4.5,浓度0.15M),反应温度65℃。(4)通过再现性实验表明,嵌段流微化学反应合成的LTNR和BaTNR在晶体形貌、均匀性和纯度等方面均优于常规实验室合成。(5)探索研究了嵌段流微化学反应合成Pb·BaTNR,通过对反应产物进行XRD,FTIR, CLSM和DSC表征认为获得了Pb·BaTNR共晶体。本文的研究结果表明,嵌段流微化学反应系统在高品质硝基苯酚类起爆药合成方面具有较好的应用前景,后期应进一步优化系统设计,重点研究嵌段流条件下起爆药的化学反应动力学和晶体生长机理。