光化學(xué)反應(yīng)對人類的生存和發(fā)展起著不可或缺的作用。從光合作用合成人類基本生存所需的氮?dú)?、食品和衣物到社會高度發(fā)展所需的各種新型材料、保健藥品以及維護(hù)生態(tài)環(huán)境的光化學(xué)廢物處理, 人類生活的很多方面都與光化學(xué)反應(yīng)相關(guān)。有光參與的化學(xué)反應(yīng)避免了許多傳統(tǒng)化學(xué)反應(yīng)給環(huán)境帶來的污染(如有毒溶劑和廢水)。此外, 通過光化學(xué)處理各種有機(jī)廢物, 還可以消除對環(huán)境的影響。 光化學(xué)合成反應(yīng)因具有使用清潔能源，高能量利用率，高選擇性，高原子經(jīng)濟(jì)性，反應(yīng)條件溫和可控等諸多優(yōu)勢成為近代原料藥生產(chǎn)工藝研究的熱點(diǎn)。
光化學(xué)反應(yīng)具有無污染、節(jié)能低耗、快速易操作等技術(shù)特點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于制藥、農(nóng)藥、食品添加劑、有機(jī)化學(xué)的合成、環(huán)境保護(hù)(廢水處理)、化學(xué)分析以及生命科學(xué)等領(lǐng)域。由于使用可見光、紫外光（UVA光）或廉價(jià)的LED燈便可實(shí)現(xiàn)光化學(xué)反應(yīng)，因此光化學(xué)反應(yīng)在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界得到較為廣泛的應(yīng)用。
近年來，光化學(xué)重新引起人們的興趣，但仍然存在的一個(gè)經(jīng)典問題是如何縮放光化學(xué)轉(zhuǎn)化。由于光子傳輸?shù)乃p效應(yīng)（比爾-蘭伯特定律），可擴(kuò)展性受到嚴(yán)重阻礙，這會阻止使用尺寸擴(kuò)大策略進(jìn)行放大。如果使用更大的反應(yīng)器，反應(yīng)混合物的過度輻射會成為一個(gè)重要問題，因?yàn)榉磻?yīng)時(shí)間顯著增加，通常會導(dǎo)致副產(chǎn)物的形成。在光化學(xué)應(yīng)用中使用連續(xù)流動微反應(yīng)器可以克服與批量光化學(xué)相關(guān)的大多數(shù)問題。典型微反應(yīng)器的窄通道提供了確保整個(gè)反應(yīng)混合物均勻照射的機(jī)會。最后，可以顯著加速光化學(xué)反應(yīng)，并且可以最大限度地減少副產(chǎn)物的形成。雖然近年來在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模上已經(jīng)證明了流動光化學(xué)的許多成功例子，但擴(kuò)展到工業(yè)相關(guān)數(shù)量的概念很少。我們實(shí)驗(yàn)室的研究不僅側(cè)重于新型流動光化學(xué)，而且還側(cè)重于開發(fā)用于紫外線和可見光照射的模塊化可擴(kuò)展流動光化學(xué)平臺，該平臺可以解決與 API 合成相關(guān)的單相和多相化學(xué)問題。
使用光來誘導(dǎo)化學(xué)反應(yīng)很有吸引力，因?yàn)楣庾邮菬o痕試劑，可提供能量在溫和條件下激活底物、試劑或催化中間體。傳統(tǒng)上，光化學(xué)反應(yīng)是使用紫外線激發(fā)底物或試劑來進(jìn)行的。這些光源的高能量需要特殊的設(shè)備，而且往往會引起非選擇性反應(yīng)，難以預(yù)測和控制。隨著可以用低能光子激活的光催化劑 (PC) 的發(fā)展，這種情況發(fā)生了變化，為可持續(xù)的化學(xué)合成鋪平了道路，該合成由無害且環(huán)保的試劑：可見光驅(qū)動。
流動反應(yīng)器的窄通道尺寸提供了確保整個(gè)反應(yīng)混合物均勻照射的機(jī)會。因此，與間歇式反應(yīng)器相比，光化學(xué)反應(yīng)可以顯著加速并擴(kuò)大到更高的數(shù)量。流動化學(xué)也是涉及多相轉(zhuǎn)化的首選技術(shù)。高表面積與體積比是小反應(yīng)器尺寸的結(jié)果，導(dǎo)致兩相（甚至三相）之間的有效傳質(zhì)。在氣態(tài)試劑的情況下，流動反應(yīng)器進(jìn)一步提供了使用質(zhì)量流量控制器控制氣體化學(xué)計(jì)量的機(jī)會，并且很容易加壓，這增加了氣體在反應(yīng)混合物中的溶解度。
盡管可見光光催化合成是有機(jī)化學(xué)中一個(gè)相對年輕的分支，但它很快成為合成化學(xué)家不可或缺的一部分。與可見光光催化相關(guān)的優(yōu)勢導(dǎo)致在藥物化學(xué)中的各種應(yīng)用，包括藥物發(fā)現(xiàn)、生物偶聯(lián)、后期 C-H 功能化和同位素標(biāo)記。
微通道光化學(xué)反應(yīng)器擁有透光率高、耐高溫、耐高壓、光強(qiáng)度大、光源純凈，控溫精準(zhǔn)、無放大效應(yīng)。光化學(xué)反應(yīng)器主要用于研究氣相、液相固相、流動體系在模擬紫外光、模擬可見光、特種模擬光照射下，負(fù)載光催化劑等條件下的光化學(xué)反應(yīng)。
光化學(xué)是一種清潔、低能耗和原子經(jīng)濟(jì)的綠色合成方法，是合成化學(xué)中非常熱門的研究領(lǐng)域之一。光化學(xué)反應(yīng)以光為激發(fā)手段, 研究激發(fā)態(tài)分子的反應(yīng)行為。與傳統(tǒng)的基態(tài)分子熱化學(xué)反應(yīng)相比，光化學(xué)反應(yīng)具有以下特點(diǎn)：
（1）熱化學(xué)反應(yīng)一般活化能較高, 因而反應(yīng)溫度也較高；光化學(xué)反應(yīng)的活化能則接近于零，因此在低溫或室溫下就可以進(jìn)行；
（2）含有多個(gè)活性基團(tuán)的復(fù)雜分子，經(jīng)常需要先將其它基團(tuán)保護(hù)起來，才可使其中某一特定基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)；而在光化學(xué)反應(yīng)中，由于不同基團(tuán)在分子中的化學(xué)環(huán)境不同，被激發(fā)所需光的波長不同，因此在不需要保護(hù)基的情況下可以選擇性地使某一基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)；
（3）光化學(xué)反應(yīng)經(jīng)常可以得到普通化學(xué)很難合成的產(chǎn)物，反應(yīng)合成分析中巧妙地利用光化學(xué)反應(yīng)往往可以大幅度縮短合成路線的步數(shù)。
圖1間歇式和流動式反應(yīng)器中的光化學(xué)
可能的光化學(xué)應(yīng)用包括：單線態(tài)氧的原位生成、光氧化、順反異構(gòu)化
、氟化、氰化、通過重氮化學(xué)形成碳-碳鍵、納米粒子制造。
連續(xù)反應(yīng)包括：開環(huán)、光氧化還原、光氧化