一、理论模型与结果

化学家们曾研究了大量一级光化学反应物质，这些物质在光的诱导下转化为另一种物质的速率可以被精确测量，并与入射的绝对光子通量密度相关联。在这类光化学反应体系中，光子被反应物R和产物P以不同的摩尔消光系数吸收，吸光度随时间而变化。

作者在前人的研究基础上，建立了理论模型。并考虑到康宁Lab光化学反应微通道的几何形状，呈现了两个垂直于光源的平行壁，由于光路在通道的每个点上都是恒定的，到光源的距离也是固定的和恒定的。利用康宁连续流光学反应器来研究化学光量测量方法所面对的主要问题，是要对康宁微通道反应器的玻璃模块的玻璃层和换热层的光透射进行修正。

图1.康宁LAB光化学反应器剖面图

2017年，作者的团队报道了一种简单的方法，在溶剂中使用偶氮苯作为一种方便的光度计。该方法的主要优点在于偶氮苯的成本低和使用核磁共振作为一种定量光谱技术来简化动力学测量。

图2.  偶氮苯的光异构化

研究者展示了应用此方法在具有四个不同波长(365、385、405和475nm)的康宁^®Lab光化学反应器进行光量测量，并给出了数据和拟合结果（以405 nm为例）：

图3.康宁Lab光化学反应器中405 nm下的化学光量测量结果

特定波长下（405nm），反应路径内的光子通量密度与光强之间的拟合公式如下：

【编者语】康宁反应器不只是应用于工艺开发或者工业化生产，也适用于化学研究领域。不管是动力学理论研究，新的测量方法研究，还是新化合物的发明与发现，康宁反应器都有可能是您的得力助手。

二、方法应用与验证：

为了证明这种方法在连续流光化学反应动力学研究中的适用性，作者按照本文方法重新计算了isatin N²-phenylhydrazone的光量子产率（已知最近的文献中其光化学量子产率（Φ_Z ≈ 1 × 10^–3））。

考虑到康宁Lab光化学反应器的通道极细(0.4mm)，为了保证足够的量进行1H NMR分析，浓度增加到2×10⁻³mol.L⁻¹。

在上述浓度条件下，吸收约为99% (ε z=12270L.mol⁻¹.cm⁻¹)，光子几乎全部吸收，可以通过核磁共振波谱进行非常精确的测量。

由于康宁®Lab光化学反应器中良好的传热性能，温度可以保持在20°C，因此可以忽略热异构化的影响。由于Z-构型的氢键，E和Z异构体的浓度可以轻易的通过1H NMR进行定量。

利用长停留时间确定了光静止状态。(Z)-异构体的甲醇溶液在405nm的不同停留时间照射，光功率为100%。

 图5.isatin N²-phenylhydrazone的光异构化反应

EPSS（0.20）被用作一个参数来绘制图ln (EPSS−E) 与时间的关系，它与相关系数表现出线性关系并具有良好的平方相关系数(R²=1.00) 。该图的斜率(0.070s⁻¹)对应于公式：

通过公式换算可以很容易的计算出量子产率Φ_Z(1.1 × 10^–3)，这一数据与文献数值非常接近。